JP2014066729A - Diagnostic device and method of use - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of performing diagnostic analysis on tissue samples, a microfluidic device, and a microfilter device.SOLUTION: The present invention relates to methods of diagnosing samples as well as various microfluidic, microcentrifuge and microfilter devices. In one embodiment, the present invention provides a method of diagnosing neurodegenerative diseases using mitochondrial and/or platelet samples. In another embodiment, the present invention provides a microfluidic device that selectively captures and analyzes a desired amount of target biological particles. Other embodiments include a microfluidic kit for the diagnosis of Alzheimer's Disease and/or mild cognitive impairment, comprising a microfluidic diagnostic device and instructions for use.

Description

本発明は、組織サンプルに対して診断的分析を行う方法、および微少流体デバイスおよびマイクロフィルターデバイスに関連する。   The present invention relates to methods for performing diagnostic analysis on tissue samples, and microfluidic and microfilter devices.

本明細書中の全ての出版物は、個々の出版物および特許出願それぞれが、明確におよび個々に参考文献に組み込まれると示されたかのように同じ程度に、参考文献に組み込まれる。以下の記載は、本発明の理解に有用であり得る情報を含む。本明細書中で提供されたあらゆる情報が、先行技術であるかまたは現在請求されている発明に関連することを認めない、および明確にまたは暗に言及されたあらゆる出版物が先行技術であることを認めない。   All publications herein are incorporated into the reference to the same extent as if each individual publication and patent application were clearly and individually indicated to be incorporated into the reference. The following description includes information that may be useful in understanding the present invention. No admission is made that any information provided herein is prior art or related to the presently claimed invention, and any publication explicitly or implicitly mentioned is prior art. Is not allowed.

もともと大規模な統合された回路を産生するために開発された、微細加工技術はまた、複雑な生物学的流体を、ナノリットルおよびマイクロリットルスケールで操作および分析する研究および開発の努力を刺激した。血液および他の体液の臨床的分析のための、小型化診断デバイスの開発は、この出現しつつある技術の重要な適用である。1−6 例えば、使用点の(point−of−use)血中グルコースモニタリングシステムは、小型化臨床化学技術の、患者ケアおよびヘルスケア送達方法を改善する能力を示した。7、8
現在の診断技術の多くは、分析の前にサンプルの調製を必要とし、そして微少流体デバイス(microfluidic device)は、被検体検出領域の上流に、統合された単離プロセスを含んで設計製作し得る。例えば、グルコーステストストリップは、グラスファイバーフィルターまたは微細孔性膜によって全血から血漿を単離する。 研究者らは、多くのラボオンチップ診断の進歩を報告したが、サンプルの微少流体分画に関する結果は少数しか報告されていない。10 例えば、Brodyら11は、微細加工したフィルターデバイスを用いて全血から血漿を分離することを示唆し、そしてマイクロスフィアの懸濁液の濾過を報告した。Wildingら12は、遺伝子分析のために、マイクロフィルターを用いて白血球を測定することを証明し、そしてDuffyら13は、回転する「ラボディスク」上での遠心を提案した。それでも、現在の技術水準は、液体生物学的サンプルから、望ましい数または数値範囲の生物学的粒子を、光学的視覚化のために単離し得るデバイスを欠く。そのようなデバイスは、迅速で、低コストの診断を可能にすることによって、ポイントオブケア診断の環境において非常に有用である。
Originally developed to produce large scale integrated circuits, microfabrication technology has also stimulated research and development efforts to manipulate and analyze complex biological fluids at the nanoliter and microliter scales . The development of miniaturized diagnostic devices for clinical analysis of blood and other body fluids is an important application of this emerging technology. 1-6 For example, point-of-use blood glucose monitoring systems have demonstrated the ability of miniaturized clinical chemistry techniques to improve patient care and healthcare delivery methods. 7, 8
Many current diagnostic techniques require sample preparation prior to analysis, and microfluidic devices can be designed and fabricated with an integrated isolation process upstream of the analyte detection region . For example, glucose test strips isolate plasma from whole blood by glass fiber filters or microporous membranes. Nine researchers have reported many advances in lab-on-chip diagnostics, but only a few reports on microfluidic fractionation of samples. 10 For example, Brody et al. 11 suggested using a microfabricated filter device to separate plasma from whole blood and reported filtration of a suspension of microspheres. Wilding et al. 12 demonstrated using microfilters to measure leukocytes for genetic analysis, and Duffy et al. 13 proposed centrifugation on a rotating “lab disc”. Nevertheless, the current state of the art lacks a device that can isolate a desired number or range of biological particles from a liquid biological sample for optical visualization. Such devices are very useful in a point-of-care diagnostic environment by enabling rapid and low cost diagnostics.

微少流体デバイスの1つの可能性のある適用は、状態および疾患の診断および治療のための、新規および信頼できるバイオマーカーと組み合わせて使用することである。例えば最近の研究は、アルツハイマー病のような神経学的状態に特異的な特定の機能的低下を、血小板を含む末梢細胞において検出し得ることを示した。最近の結果はまた、これらの同じ変化を、多くの場合最も悪化したADの疾患初期の前兆であり、最も多くの場合軽度の記憶喪失(「単一症候性進行性健忘症」)が特色である、軽度認知機能障害(MCI)と診断された被験体由来の血小板においても検出し得ることも示した。   One potential application of microfluidic devices is to use in combination with new and reliable biomarkers for the diagnosis and treatment of conditions and diseases. For example, recent studies have shown that specific functional declines specific to neurological conditions such as Alzheimer's disease can be detected in peripheral cells including platelets. Recent results also indicate that these same changes are often an early precursor of the most aggravated AD disease, most often mild memory loss (“single symptomatic progressive amnesia”). It has also been shown to be detectable in platelets from subjects diagnosed with certain mild cognitive impairment (MCI).

マイクロフィルターは、現在の微細加工技術と適合しているので、微少流体サンプルの調製によく適合し、そしてろ過を加圧、キャピラリー作用、または他の誘起流によって達成し得る。さらに、マイクロマシンによって与えられる正確な寸法および幾何学的コントロールは、従来の膜ろ過によっては可能でない、最適なフィルターデザインの開発を可能にする。例えば、中空ファイバー膜(通常血漿分離に使用される)は、200から400μmの大きい流動チャネル(bulk flow channel)径を有するが、微少流体チャネルは、血液細胞と釣り合った寸法で容易に構築される(赤血球は典型的には直径6から7μm、血小板は1−2μm)。また、マイクロフィルターデバイスを、正確な孔の寸法および幾何学的配置で製作し得る;対照的に、微細孔性膜の孔サイズおよび幾何学的配置は、多くの場合不均一である。最後に、光学的に透明な材料で製作されたマイクロフィルターデバイスは、標的病理の直接的な視覚化またはその標識化を可能にし得る。   Because microfilters are compatible with current microfabrication techniques, they are well suited for the preparation of microfluidic samples and filtration can be accomplished by pressurization, capillary action, or other induced flow. Furthermore, the precise dimensional and geometric controls afforded by the micromachine allow the development of optimal filter designs that are not possible with conventional membrane filtration. For example, hollow fiber membranes (usually used for plasma separation) have a large flow channel diameter of 200 to 400 μm, but microfluidic channels are easily constructed with dimensions commensurate with blood cells. (Red blood cells are typically 6-7 μm in diameter and 1-2 μm for platelets). Microfilter devices can also be fabricated with precise pore dimensions and geometry; in contrast, the pore size and geometry of microporous membranes is often non-uniform. Finally, microfilter devices made of optically transparent materials may allow direct visualization of target pathologies or their labeling.

様々な実施態様が、1つ以上のフィルターチャネルを含む下部プレートと連動した、光学的測定チャンバーと流体的に連絡した注入口を含む上部プレートを含む、微少流体デバイスを含み、ここで下部プレートに隣接する光学的測定チャンバーの表面は、1つ以上のフィルターチャネルと流体的に連絡している。別の実施態様において、上記上部プレートは、1より多い注入口を含む。別の実施態様において、上記上部プレートは、1より多い光学的測定チャンバーを含む。別の実施態様において、前記1つ以上のフィルターチャネルが、任意の2つの隣接する列において、反対方向に傾斜している平行なラインの列に配置される。別の実施態様において、上記1つ以上のフィルターチャネルは、幅1.0μm未満である。別の実施態様において、上記下部プレートは、毛管力(capillary
force)を介するフィルターの流動(filter flow)を増強する、キャピラリー溶離剤チャンバー(capillary eluent chamber)と連動している。別の実施態様において、流動チャネルは、注入口を光学的測定チャンバーにつなげる。別の実施態様において、上記下部プレートはガラスでできている。別の実施態様において、上記上部プレートはガラスでできている。別の実施態様において、1つ以上の温度制御装置を、光学的測定チャンバー内の温度を調節するために適合させる。別の実施態様において、上記光学的測定チャンバーを、親和性、サイズ、電荷または移動性に基づいて分子を保持するように構成する。別の実施態様において、上記光学的測定チャンバーを、生物学的粒子の標的数の5%以内を保持するように構成する。別の実施態様において、上記光学的測定チャンバーを、生物学的粒子の標的数の2%以内を保持するように構成する。別の実施態様において、上記光学的測定チャンバーを、生物学的粒子の標的数の1%以内を保持するように構成する。別の実施態様において、上記デバイスを、注入口から光学的測定チャンバーまでの流体の流動を、圧力、バルブ、または他の同様の構成要素によって調節するように適合させる。
Various embodiments include a microfluidic device that includes an upper plate that includes an inlet in fluid communication with an optical measurement chamber in conjunction with a lower plate that includes one or more filter channels, wherein The surface of the adjacent optical measurement chamber is in fluid communication with one or more filter channels. In another embodiment, the top plate includes more than one inlet. In another embodiment, the top plate includes more than one optical measurement chamber. In another embodiment, the one or more filter channels are arranged in rows of parallel lines that are inclined in opposite directions in any two adjacent rows. In another embodiment, the one or more filter channels are less than 1.0 μm wide. In another embodiment, the lower plate is a capillary force.
In conjunction with a capillary eluent chamber that enhances the filter flow through the force. In another embodiment, the flow channel connects the inlet to the optical measurement chamber. In another embodiment, the lower plate is made of glass. In another embodiment, the top plate is made of glass. In another embodiment, one or more temperature control devices are adapted to adjust the temperature in the optical measurement chamber. In another embodiment, the optical measurement chamber is configured to retain molecules based on affinity, size, charge or mobility. In another embodiment, the optical measurement chamber is configured to hold within 5% of the target number of biological particles. In another embodiment, the optical measurement chamber is configured to hold within 2% of the target number of biological particles. In another embodiment, the optical measurement chamber is configured to hold within 1% of the target number of biological particles. In another embodiment, the device is adapted to regulate fluid flow from the inlet to the optical measurement chamber by pressure, valves, or other similar components.

他の実施態様は、微少流体診断デバイス;および使用のための説明書を含む、アルツハイマー病および/または軽度認知機能障害の診断のための微少流体キットを含む。   Other embodiments include a microfluidic kit for diagnosis of Alzheimer's disease and / or mild cognitive impairment, including a microfluidic diagnostic device; and instructions for use.

他の実施態様は、光学的微量遠心チューブの挿入物および/またはキュベットを含む遠心診断デバイス;および使用のための説明書を含む、神経変性性疾患の診断のためのキットを含む。別の実施態様において、上記神経変性性疾患は、アルツハイマー病および/または軽度認知機能障害である。   Other embodiments include kits for the diagnosis of neurodegenerative diseases, including centrifugal diagnostic devices including optical microcentrifuge tube inserts and / or cuvettes; and instructions for use. In another embodiment, the neurodegenerative disease is Alzheimer's disease and / or mild cognitive dysfunction.

様々な実施態様が、被験体からサンプルを得ること;本明細書中の請求項1で記載されたデバイスに上記サンプルを移すことによって、上記サンプル中の標的部分の量または活性を定量すること;および上記サンプル中の標的部分の量または活性を、標準物質中の標的部分の量または活性と比較することを含む、神経変性性疾患を診断する方法を含み、ここで上記標準物質と比較した上記標的部分の量または活性の変化は、上記被験体が神経変性性疾患を有する、または神経変性性疾患を発症することを示す。別の実施態様において、上記サンプルは、未処理のサンプルを含む。別の実施態様において、上記サンプルは末梢組織サンプルを含む。別の実施態様において、上記標的部分は、ミトコンドリアタンパク質を含む。別の実施態様において、上記サンプルは、ミトコンドリア単離物および/または選択物を含まない。別の実施態様において、上記サンプルは、高エネルギー破壊技術にさらされていない。別の実施態様において、上記サンプルは、超音波処理、窒素キャビテーション、および/または溶解手順にさらされていない。別の実施態様において、標的部分の量または活性を定量することは、組織サンプルにおけるチトクロム酸化酵素活性を決定することを含む。別の実施態様において、標的部分の量または活性を定量することは、未処理のサンプル中に存在するアミロイド前駆体タンパク質の量を決定することを含む。別の実施態様において、上記サンプルは血漿を含む。別の実施態様において、上記サンプルは多血小板血漿(PRP)を含む。別の実施態様において、上記被験体は哺乳類である。別の実施態様において、上記被験体はヒトである。別の実施態様において、上記神経変性性疾患は、アルコール依存症、アレキサンダー病、アルパーズ病、アルツハイマー病、筋委縮性側索硬化症(ALS)、毛細管拡張性運動失調、バッテン病、ウシ海綿状脳症(BSE)、キャナヴァン病、脳性麻痺、コケーン症候群、皮質基底核変性症、クロイツフェルト・ヤコブ病、前頭側頭葉変性症(frontotemporal lobar degeneration)、ハンチントン病、HIV関連認知症、ケネディ病、クラッベ病、レビー小体型認知症、神経ボレリア症、マチャド・ジョセフ病、多系統委縮症、多発性硬化症、ナルコレプシー、ニーマン・ピック病、PD、ペリツェーウス・メルツバッヒャー病、ピック病、原発性側索硬化症、プリオン病、進行性核上性麻痺、レフサム病、サンドホフ病、シルダー病、悪性貧血に二次的な脊髄亜急性連合変性、シュピールマイアー−フォークト−シェーグレン−バッテン病、脊髄小脳失調、脊髄性筋委縮症、スティール−リチャードソン−オルスゼフスキー病、および脊髄ろうのうちの少なくとも1つである。別の実施態様において、上記標的部分は、ミトコンドリアトランスロカーゼサブユニットを含む。別の実施態様において、上記標的部分は、ミトコンドリアタンパク質と複合体化した、アミロイド前駆体タンパク質、または上記断片を含む。   Various embodiments obtain a sample from a subject; quantify the amount or activity of a target moiety in the sample by transferring the sample to a device as described in claim 1 herein; And a method of diagnosing a neurodegenerative disease, comprising comparing the amount or activity of the target moiety in the sample with the amount or activity of the target moiety in the standard, wherein the method compares the standard moiety with the standard A change in the amount or activity of the target moiety indicates that the subject has or develops a neurodegenerative disease. In another embodiment, the sample comprises an untreated sample. In another embodiment, the sample comprises a peripheral tissue sample. In another embodiment, the targeting moiety comprises a mitochondrial protein. In another embodiment, the sample does not contain mitochondrial isolates and / or selections. In another embodiment, the sample has not been subjected to high energy destruction techniques. In another embodiment, the sample has not been subjected to sonication, nitrogen cavitation, and / or lysis procedures. In another embodiment, quantifying the amount or activity of the target moiety comprises determining cytochrome oxidase activity in the tissue sample. In another embodiment, quantifying the amount or activity of the target moiety comprises determining the amount of amyloid precursor protein present in the untreated sample. In another embodiment, the sample comprises plasma. In another embodiment, the sample comprises platelet rich plasma (PRP). In another embodiment, the subject is a mammal. In another embodiment, the subject is a human. In another embodiment, the neurodegenerative disease is alcoholism, Alexander disease, Alpers disease, Alzheimer's disease, amyotrophic lateral sclerosis (ALS), telangiectasia ataxia, Batten disease, bovine spongiform encephalopathy. (BSE), Canavan disease, cerebral palsy, Cocaine syndrome, corticobasal degeneration, Creutzfeldt-Jakob disease, frontotemporal lobar degeneration, Huntington's disease, HIV-related dementia, Kennedy disease, Krabbe disease , Lewy body dementia, neuroborreliosis, Machado-Joseph disease, multiple system atrophy, multiple sclerosis, narcolepsy, Niemann-Pick disease, PD, Pelizaeus-Merzbacher disease, Pick disease, primary lateral sclerosis, Prion disease, progressive supranuclear palsy, refsum disease , Sandhoff disease, Schilder disease, subacute association degeneration secondary to pernicious anemia, Spielmeier-Forked-Sjogren-Batten disease, spinocerebellar ataxia, spinal muscular atrophy, Steele-Richardson-Olszewsky disease, And at least one of spinal cord fistulas. In another embodiment, the targeting moiety comprises a mitochondrial translocase subunit. In another embodiment, the targeting moiety comprises an amyloid precursor protein, or the fragment, complexed with a mitochondrial protein.

他の実施態様は、被験体からサンプルを得ること;上記サンプルを遠心デバイスへ移すことによって、サンプル中の標的部分の量または活性を定量すること;およびサンプル中の上記標的部分の量または活性を、標準物質中の標的部分の量または活性と比較することを含む、神経変性性疾患を診断する方法を含み、ここで上記標準物質と比較した上記標的部分の量または活性の変化は、被験体が神経変性性疾患を有する、または神経変性性疾患を発症することを示す。別の実施態様において、上記遠心デバイスは、光学的微量遠心チューブ挿入物および/またはキュベットを含む。
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
(項目1)
微少流体デバイスであって、該微少流体デバイスは、
(a)光学的測定チャンバーと流体的に連絡した注入口を含む上部プレート;
を含み、該上部プレートは、
(b)1つ以上のフィルターチャネルを含む下部プレート;
と連動し、ここで、
(c)該下部プレートに隣接する該光学的測定チャンバーの表面は、該1つ以上のフィルターチャネルと流体的に連絡している、微少流体デバイス。
(項目2)
前記上部プレートが、1より多い注入口を含む、項目1に記載のデバイス。
(項目3)
前記上部プレートが、1より多い光学的測定チャンバーを含む、項目1に記載のデバイス。
(項目4)
前記1つ以上のフィルターチャネルが、任意の2つの隣接する列において反対方向に傾斜している平行なラインの列に配置される、項目1に記載のデバイス。
(項目5)
前記1つ以上のフィルターチャネルが、幅1.0μm未満である、項目1に記載のデバイス。
(項目6)
前記下部プレートが、毛管力を介するフィルターの流動を増強する、キャピラリー溶離剤チャンバーと連動している、項目1に記載のデバイス。
(項目7)
流動チャネルが、前記注入口を前記光学的測定チャンバーにつなげる、項目1に記載のデバイス。
(項目8)
前記下部プレートが、ガラスでできている、項目1に記載のデバイス。
(項目9)
前記上部プレートが、ガラスでできている、項目1に記載のデバイス。
(項目10)
1つ以上の温度制御装置を、前記光学的測定チャンバー内の温度を調節するように適合させる、項目1に記載のデバイス。
(項目11)
前記光学的測定チャンバーを、親和性、サイズ、電荷または移動性に基づいて分子を保持するように構成する、項目1に記載のデバイス。
(項目12)
前記光学的測定チャンバーを、生物学的粒子の標的数の5%以内を保持するように構成する、項目1に記載のデバイス。
(項目13)
前記光学的測定チャンバーを、生物学的粒子の標的数の2%以内を保持するように構成する、項目1に記載のデバイス。
(項目14)
前記光学的測定チャンバーを、生物学的粒子の標的数の1%以内を保持するように構成する、項目1に記載のデバイス。
(項目15)
前記注入口から前記光学的測定チャンバーまでの流体の流動を、圧力、バルブ、または他の同様の構成要素によって調節するように適合させる、項目1に記載のデバイス。
(項目16)
(a)微少流体診断デバイス;および
(b)使用のための説明書
を含む、アルツハイマー病および/または軽度認知機能障害の診断のための微少流体キット。
(項目17)
(a)光学的微量遠心チューブの挿入物および/またはキュベットを含む遠心診断デバイス;および
(b)使用のための説明書
を含む、神経変性性疾患の診断のためのキット。
(項目18)
前記神経変性性疾患が、アルツハイマー病および/または軽度認知機能障害である、項目17に記載のキット。
(項目19)
神経変性性疾患を診断する方法であって、該方法は、
被験体からサンプルを得る工程;
項目1に記載のデバイスに該サンプルを移すことによって、該サンプル中の標的部分の量または活性を定量する工程;および
該サンプル中の該標的部分の量または活性を、標準物質中の該標的部分の量または活性と比較する工程
を含み、ここで該標準物質と比較した該標的部分の量または活性の変化は、該被験体が神経変性性疾患を有する、または神経変性性疾患を発症することを示す、方法。
(項目20)
前記サンプルが、未処理のサンプルを含む、項目19に記載の方法。
(項目21)
前記サンプルが、末梢組織サンプルを含む、項目19に記載の方法。
(項目22)
前記標的部分が、ミトコンドリアタンパク質を含む、項目19に記載の方法。
(項目23)
前記サンプルが、ミトコンドリア単離物および/または選択物を含まない、項目19に記載の方法。
(項目24)
前記サンプルが、高エネルギー破壊技術にさらされていない、項目19に記載の方法。
(項目25)
前記サンプルが、超音波処理、窒素キャビテーション、および/または溶解手順にさらされていない、項目19に記載の方法。
(項目26)
標的部分の量または活性を定量する工程が、前記組織サンプルにおけるチトクロム酸化酵素活性を決定する工程を含む、項目19に記載の方法。
(項目27)
標的部分の量または活性を定量する工程が、前記未処理のサンプル中に存在するアミロイド前駆体タンパク質の量を決定する工程を含む、項目19に記載の方法。
(項目28)
前記サンプルが血漿を含む、項目19に記載の方法。
(項目29)
前記サンプルが多血小板血漿(PRP)を含む、項目19に記載の方法。
(項目30)
前記被験体が哺乳類である、項目19に記載の方法。
(項目31)
前期被験体がヒトである、項目19に記載の方法。
(項目32)
前記神経変性性疾患が、アルコール依存症、アレキサンダー病、アルパーズ病、アルツハイマー病、筋委縮性側索硬化症(ALS)、毛細管拡張性運動失調、バッテン病、ウシ海綿状脳症(BSE)、キャナヴァン病、脳性麻痺、コケーン症候群、皮質基底核変性症、クロイツフェルト・ヤコブ病、前頭側頭葉変性症、ハンチントン病、HIV関連認知症、ケネディ病、クラッベ病、レビー小体型認知症、神経ボレリア症、マチャド・ジョセフ病、多系統委縮症、多発性硬化症、ナルコレプシー、ニーマン・ピック病、PD、ペリツェーウス・メルツバッヒャー病、ピック病、原発性側索硬化症、プリオン病、進行性核上性麻痺、レフサム病、サンドホフ病、シルダー病、悪性貧血に二次的な脊髄亜急性連合変性、シュピールマイアー−フォークト−シェーグレン−バッテン病、脊髄小脳失調、脊髄性筋委縮症、スティール−リチャードソン−オルスゼフスキー病、および脊髄ろうのうちの少なくとも1つである、項目19に記載の方法。
(項目33)
前記標的部分が、ミトコンドリアトランスロカーゼサブユニットを含む、項目19に記載の方法。
(項目34)
前記標的部分が、ミトコンドリアタンパク質と複合体化した、アミロイド前駆体タンパク質、またはその断片を含む、項目19に記載の方法。
(項目35)
神経変性性疾患を診断する方法であって、該方法は、
被験体からサンプルを得る工程;
該サンプルを遠心デバイスへ移すことによって、該サンプル中の標的部分の量または活性を定量する工程;および
該サンプル中の該標的部分の量または活性を、標準物質中の該標的部分の量または活性と比較する工程を含み、ここで該標準物質と比較した該標的部分の量または活性の変化は、該被験体が神経変性性疾患を有する、または神経変性性疾患を発症することを示す、方法。
(項目36)
前記遠心デバイスが、光学的微量遠心チューブ挿入物および/またはキュベットを含む、項目35に記載の方法。
Other embodiments include obtaining a sample from a subject; quantifying the amount or activity of the target moiety in the sample by transferring the sample to a centrifuge device; and determining the amount or activity of the target moiety in the sample. A method of diagnosing a neurodegenerative disease, comprising comparing to the amount or activity of a target moiety in a standard, wherein a change in the amount or activity of the target moiety relative to the standard is Has a neurodegenerative disease or develops a neurodegenerative disease. In another embodiment, the centrifuge device includes an optical microcentrifuge tube insert and / or a cuvette.
For example, the present invention provides the following items.
(Item 1)
A microfluidic device, the microfluidic device comprising:
(A) an upper plate including an inlet in fluid communication with the optical measurement chamber;
The top plate comprises:
(B) a lower plate containing one or more filter channels;
Where,
(C) a microfluidic device, wherein a surface of the optical measurement chamber adjacent to the lower plate is in fluid communication with the one or more filter channels.
(Item 2)
The device of claim 1, wherein the top plate includes more than one inlet.
(Item 3)
The device of item 1, wherein the top plate comprises more than one optical measurement chamber.
(Item 4)
Item 2. The device of item 1, wherein the one or more filter channels are arranged in rows of parallel lines that are inclined in opposite directions in any two adjacent rows.
(Item 5)
The device of item 1, wherein the one or more filter channels are less than 1.0 μm wide.
(Item 6)
Item 2. The device of item 1, wherein the lower plate is associated with a capillary eluent chamber that enhances the flow of the filter via capillary forces.
(Item 7)
Item 2. The device of item 1, wherein a flow channel connects the inlet to the optical measurement chamber.
(Item 8)
Item 2. The device according to Item 1, wherein the lower plate is made of glass.
(Item 9)
Item 2. The device of item 1, wherein the upper plate is made of glass.
(Item 10)
Item 2. The device of item 1, wherein one or more temperature controllers are adapted to adjust the temperature in the optical measurement chamber.
(Item 11)
Item 2. The device of item 1, wherein the optical measurement chamber is configured to retain molecules based on affinity, size, charge or mobility.
(Item 12)
The device of claim 1, wherein the optical measurement chamber is configured to hold within 5% of the target number of biological particles.
(Item 13)
Item 2. The device of item 1, wherein the optical measurement chamber is configured to hold within 2% of the target number of biological particles.
(Item 14)
The device of claim 1, wherein the optical measurement chamber is configured to hold within 1% of the target number of biological particles.
(Item 15)
The device of claim 1, wherein the device is adapted to regulate fluid flow from the inlet to the optical measurement chamber by pressure, valves, or other similar components.
(Item 16)
A microfluidic kit for the diagnosis of Alzheimer's disease and / or mild cognitive impairment, comprising (a) a microfluidic diagnostic device; and (b) instructions for use.
(Item 17)
A kit for diagnosis of neurodegenerative disease, comprising (a) a centrifugal diagnostic device comprising an optical microcentrifuge tube insert and / or a cuvette; and (b) instructions for use.
(Item 18)
Item 18. The kit according to Item 17, wherein the neurodegenerative disease is Alzheimer's disease and / or mild cognitive impairment.
(Item 19)
A method of diagnosing a neurodegenerative disease comprising:
Obtaining a sample from a subject;
Quantifying the amount or activity of the target moiety in the sample by transferring the sample to the device of item 1; and determining the amount or activity of the target moiety in the sample from the target moiety in the standard A change in the amount or activity of the target moiety compared to the standard, wherein the subject has a neurodegenerative disease or develops a neurodegenerative disease Showing the way.
(Item 20)
20. A method according to item 19, wherein the sample comprises an untreated sample.
(Item 21)
20. A method according to item 19, wherein the sample comprises a peripheral tissue sample.
(Item 22)
20. A method according to item 19, wherein the targeting moiety comprises a mitochondrial protein.
(Item 23)
20. A method according to item 19, wherein the sample does not contain mitochondrial isolates and / or selections.
(Item 24)
20. A method according to item 19, wherein the sample has not been exposed to a high energy destruction technique.
(Item 25)
20. The method of item 19, wherein the sample has not been subjected to sonication, nitrogen cavitation, and / or lysis procedures.
(Item 26)
20. The method of item 19, wherein quantifying the amount or activity of the target moiety comprises determining cytochrome oxidase activity in the tissue sample.
(Item 27)
20. The method of item 19, wherein quantifying the amount or activity of the target moiety comprises determining the amount of amyloid precursor protein present in the untreated sample.
(Item 28)
20. A method according to item 19, wherein the sample comprises plasma.
(Item 29)
20. The method of item 19, wherein the sample comprises platelet rich plasma (PRP).
(Item 30)
20. A method according to item 19, wherein the subject is a mammal.
(Item 31)
Item 20. The method according to Item 19, wherein the subject is a human.
(Item 32)
The neurodegenerative diseases include alcoholism, Alexander disease, Alpers disease, Alzheimer's disease, amyotrophic lateral sclerosis (ALS), capillary dilatation ataxia, Batten disease, bovine spongiform encephalopathy (BSE), Canavan disease , Cerebral palsy, cocaine syndrome, corticobasal degeneration, Creutzfeldt-Jakob disease, frontotemporal lobar degeneration, Huntington's disease, HIV-related dementia, Kennedy disease, Krabbe disease, Lewy body dementia, neuroborreliosis, Machado-Joseph disease, multiple system atrophy, multiple sclerosis, narcolepsy, Niemann-Pick disease, PD, Pelizaeus-Merzbacher disease, Pick disease, primary lateral sclerosis, prion disease, progressive supranuclear palsy, refsum , Sandhoff disease, Schilder's disease, subacute association degeneration secondary to pernicious anemia, Spielmeier-För Transfected - Sjogren - Batten disease, spinocerebellar ataxia, spinal muscular atrophy, Steele - Richardson - Olszewski disease, and at least one of a spinal cord wax The method of claim 19.
(Item 33)
20. A method according to item 19, wherein the targeting moiety comprises a mitochondrial translocase subunit.
(Item 34)
20. A method according to item 19, wherein the targeting moiety comprises an amyloid precursor protein, or a fragment thereof, complexed with a mitochondrial protein.
(Item 35)
A method of diagnosing a neurodegenerative disease comprising:
Obtaining a sample from a subject;
Quantifying the amount or activity of the target moiety in the sample by transferring the sample to a centrifuge device; and the amount or activity of the target moiety in the sample to determine the amount or activity of the target moiety in the standard A change in the amount or activity of the target moiety compared to the standard, wherein the subject indicates that the subject has or develops a neurodegenerative disease .
(Item 36)
36. The method of item 35, wherein the centrifuge device comprises an optical microcentrifuge tube insert and / or a cuvette.

本発明の他の特徴および利点が、例として本発明の様々な実施態様を例証する、付随する図面と合わせて、以下の詳細な記載から明らかになる。   Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, illustrating by way of example various embodiments of the invention.

代表的な実施態様を、参照図面で例証する。本明細書中で開示された実施態様および図面は、制限ではなく例証と考えられることが意図される。   Exemplary embodiments are illustrated in the reference drawings. The embodiments and figures disclosed herein are intended to be considered illustrative rather than limiting.

図1は、本明細書中の実施態様によって、染色した懸濁細胞サンプルの濃度測定を可能にする、微少流体デバイスの概略図を示す。一般的なデザインは、表面に刻んだ形体が、組み立てたときに内部の形体になるサンドイッチデザインを含む、微細加工技術であり得る。このデバイスは、組み立ておよび結合したときに、相互接続したチャネルおよびチャンバーの内部ネットワークを形成する、2つの刻んだガラスプレートを含み得る。(A)は上部プレートを、上面図100および側面図101の両方で開示する。上部プレートは、バッファー中に懸濁したサンプルを注入するための注入口102、下部プレートに刻まれたフィルターチャネル107の上にある光学的測定チャンバー104へつながる流動チャネル103を含む。(B)は、下部プレートを、上面図105および側面図106の両方で開示する。1つの実施態様において、6から8個のこれらのデバイスを、標準的なマイクロプレートリーダーで読み取るために、96穴プレートの形式にデザインしたチップ上に整列させ得る。FIG. 1 shows a schematic diagram of a microfluidic device that allows concentration measurement of a stained suspension cell sample according to embodiments herein. A common design may be a microfabrication technique, including a sandwich design where the features engraved on the surface become internal features when assembled. The device can include two chopped glass plates that, when assembled and bonded, form an internal network of interconnected channels and chambers. (A) discloses the upper plate in both a top view 100 and a side view 101. The upper plate includes an inlet 102 for injecting a sample suspended in buffer, and a flow channel 103 leading to an optical measurement chamber 104 above a filter channel 107 engraved in the lower plate. (B) discloses the lower plate in both a top view 105 and a side view 106. In one embodiment, 6 to 8 of these devices can be aligned on a chip designed in the form of a 96-well plate for reading with a standard microplate reader. 図2は、本明細書中の実施態様によって、染色した懸濁細胞サンプルの濃度測定を可能にする、微少流体デバイスの概略図を示す。一般的なデザインは、表面に刻んだ形体が、組み立てたときに内部の形体になるサンドイッチデザインを含む、微細加工技術であり得る。(A)は上部プレートを、上面図100および側面図101の両方で開示する。上部プレートは、穴をあけた(例えば21G=0.8mm外径の針)注入口102を含む。上部プレートはまた、長さが可変の横断流のフィルターチャネル107を覆う、光学的測定チャンバー104に至る、幅1mm×高さ500μmの流動チャネル103を含む。(B)は、下部フィルタープレートを、上面図105および側面図106の両方で開示し、下部フィルタープレートは寸法的に上部プレートより小さい。下部フィルタープレートのフィルターチャネル107は、幅1.0μm未満、深さ不定の、浅い横断流フィルターチャネルの魚骨形状である。1つの実施態様において、下部キャッピングプレートまたは吸い上げる(wicking)吸収材によって形成される、キャピラリー溶離剤チャンバー108を含む、特徴がなく、そして上部プレートと寸法的に同一である、下部キャッピングプレートも存在し得る。FIG. 2 shows a schematic diagram of a microfluidic device that allows concentration measurements of stained suspension cell samples according to embodiments herein. A common design may be a microfabrication technique, including a sandwich design where the features engraved on the surface become internal features when assembled. (A) discloses the upper plate in both a top view 100 and a side view 101. The top plate includes an inlet 102 that is pierced (eg, a needle with a 21 G = 0.8 mm outer diameter). The top plate also includes a flow channel 103, 1 mm wide by 500 μm high, that leads to an optical measurement chamber 104 that covers a variable length transverse flow filter channel 107. (B) discloses the lower filter plate in both a top view 105 and a side view 106, the lower filter plate being dimensionally smaller than the upper plate. The filter channel 107 of the lower filter plate is a fishbone shape of a shallow cross-flow filter channel with a width of less than 1.0 μm and an indefinite depth. In one embodiment, there is also a lower capping plate that is featureless and dimensionally identical to the upper plate, including the capillary eluent chamber 108 formed by the lower capping plate or wicking absorbent. obtain. 図3は、本明細書中の実施態様によって、微量遠心を用いた染色懸濁細胞サンプルの濃度測定を可能にする挿入物のデザインを示す。上記挿入物は、血小板のような染色された粒子が、標準化された光学的測定のために、挿入物の光学的ポケットに信頼性高くペレット化し得る、微量遠心チューブ挿入物と同様に作用し得る。上記図は、1.5mLのチューブの典型的な寸法を有するチューブ110、例えば幅2mm×14mmの内側寸法、0.5−1.0mmの直径を有し得る、挿入物のための光学的測定チャンバー104を示す。上記図はまた、例えば厚さ約0.85mmであり得る支持フィン109を示す。本明細書中でさらに詳細に記載される1つの実施態様において、血小板の染色強度は、アルツハイマー病患者、および前兆の被験体において減少し、そしてこの減少を信頼性高く測定し得る。FIG. 3 shows an insert design that allows concentration measurements of stained suspension cell samples using microcentrifugation according to embodiments herein. The insert can act similarly to a microcentrifuge tube insert, where stained particles such as platelets can be reliably pelleted into the optical pocket of the insert for standardized optical measurements. . The above figure shows an optical measurement for an insert that may have a tube 110 with typical dimensions of a 1.5 mL tube, for example an inner dimension of 2 mm wide × 14 mm, a diameter of 0.5-1.0 mm The chamber 104 is shown. The figure also shows a support fin 109 that may be, for example, about 0.85 mm thick. In one embodiment described in further detail herein, the staining intensity of platelets is reduced in Alzheimer's disease patients, and in precursors, and this reduction can be reliably measured. 図4は、本明細書中の実施態様によって、標準的な分光光度計における挿入読み取りを可能にするための、付属品としての挿入キュベット111デザインを示す。1つの実施態様において、上記キュベットはキュベット光学ウィンドウ112を含み得る。別の実施態様によって、上記デザインはまた、挿入物の支持フィン109を捕捉および方向付けるためのマウンティングスロット113を含み得る。別の実施態様において、付属品は標準的なマイクロプレートリーダーにおける読み取りを可能にし得る。FIG. 4 shows an insert cuvette 111 design as an accessory to enable insertion reading in a standard spectrophotometer, according to embodiments herein. In one embodiment, the cuvette may include a cuvette optical window 112. According to another embodiment, the design may also include a mounting slot 113 for capturing and directing the insert support fins 109. In another embodiment, the accessory may allow reading in a standard microplate reader. 図5は、本明細書中の実施態様によって、サンプルからの標的部分の定量方法全体のフローチャートを示す。1つの実施態様において、上記サンプルを被験体から得ることができ200、続いてサンプルを染色し201、次いで微少流体デバイスに移し202、ここで染色サンプルが保持される間にキャリア溶液(soluction)が通過し得203、そして次いで最後に光学密度を測定し、そして標準物質とその密度を比較する204。別の実施態様において、上記サンプルを被験体から得ることができ200、続いてサンプルを染色し201、次いで遠心デバイスに移し205、遠心して染色サンプルの沈降を誘導し206、そして次いで最後に光学密度を測定し、そして標準物質とその密度を比較する207。FIG. 5 shows a flowchart of an overall method for quantifying a target portion from a sample, according to embodiments herein. In one embodiment, the sample can be obtained from the subject 200, followed by staining the sample 201 and then transferring to a microfluidic device 202 where the carrier solution is retained while the stained sample is retained. 203, and then finally the optical density is measured and compared 204 with the standard. In another embodiment, the sample can be obtained from a subject 200, followed by staining the sample 201, then transferring to a centrifuge device 205, centrifuging to induce sedimentation of the stained sample 206, and finally optical density. And compare the density with the standard 207.

本明細書中で引用される全ての参考文献は、完全に述べられたかのように、その全体として参考文献に組み込まれる。他に定義されなければ、本明細書中で使用される技術用語および科学用語は、本発明が属する当業者によって通常理解されるものと同じ意味を有する。Singletonら、Dictionary of Microbiology and Molecular Biology 第3版、J.Wiley&Sons(New York、NY2001);March、Advanced Organic Chemistry Reactions,Mechanisms and Structure第5版、J.Wiley&Sons(New York、NY2001);およびSambrookおよびRussel、Molecular Cloning:A Laboratory Manual 第3版、Cold Spring Harbor Laboratory Press(Cold Spring Harbor、NY2001)は、当業者に、本出願において使用される多くの用語についての一般的な指針を提供する。   All references cited herein are incorporated by reference in their entirety as if fully set forth. Unless defined otherwise, technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Singleton et al., Dictionary of Microbiology and Molecular Biology, 3rd edition, J. MoI. Wiley & Sons (New York, NY2001); March, Advanced Organic Chemistry Reactions, Machinery and Structure 5th Edition, J. MoI. Wiley & Sons (New York, NY2001); and Sambrook and Russel, Molecular Cloning: A Laboratory Manual Third Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (Cold Spring Provides general guidance on.

当業者は、本明細書中で記載されたものと同様の、または同等の多くの方法および材料を認識し、それを本発明の実施において使用し得る。実際、本発明は、決して記載された方法および材料に制限されない。   Those skilled in the art will recognize and be able to use many methods and materials similar or equivalent to those described herein in the practice of the present invention. Indeed, the present invention is in no way limited to the methods and materials described.

本明細書中で使用される場合、「診断する」または「診断」という用語は、状態または疾患の性質または実体(identity)を決定することを指す。診断には、疾患の重症度に関する決定も付随し得る。   As used herein, the term “diagnose” or “diagnosis” refers to determining the nature or identity of a condition or disease. Diagnosis can also be accompanied by a determination regarding the severity of the disease.

本明細書中で使用される場合、「予後の」または「予後」は、疾患の転帰を予測することを指す。   As used herein, “prognosis” or “prognosis” refers to predicting the outcome of a disease.

本明細書中で使用される場合、「AD」はアルツハイマー病を意味する。   As used herein, “AD” means Alzheimer's disease.

本明細書中で使用される場合、「MCI」は軽度認知機能障害を意味する。   As used herein, “MCI” means mild cognitive impairment.

本明細書中で使用される場合、「PD」という用語はパーキンソン病を意味する。   As used herein, the term “PD” means Parkinson's disease.

本明細書中で使用される場合、「流体的な連絡(fluid connection)」は、例えば水、血液、血漿等のような液体の連絡物を含む連絡を意味する。   As used herein, “fluid connection” means a communication that includes a liquid communication such as water, blood, plasma, and the like.

本明細書中で使用される場合、「未処理のサンプル」は、超音波処理または窒素キャビテーションのような、高エネルギー破壊技術にさらされていないサンプルを指す。例として、その用語は決してそのように制限されないが、多血小板血漿を含む未処理サンプルは、ミトコンドリア酵素機能不全に関して分析する前に、ミトコンドリア自体のろ過、精製、および/または単離にさらされ得ない。   As used herein, “untreated sample” refers to a sample that has not been subjected to high energy disruption techniques, such as sonication or nitrogen cavitation. By way of example, the term is by no means so limited, but an untreated sample containing platelet-rich plasma can be subjected to filtration, purification, and / or isolation of the mitochondria itself prior to analysis for mitochondrial enzyme dysfunction. Absent.

本明細書中で使用される場合、「魚骨形」パターンという用語は、どの2つの隣接する列も、反対方向に傾斜した、平行な線の列でできたパターンを指す。   As used herein, the term “fishbone” pattern refers to a pattern of parallel lines that are inclined in opposite directions in any two adjacent rows.

本明細書中で使用される場合、微少流体デバイスの上部および下部プレートはまた、単一の結合したデバイスの異なる側または領域を指し得る。例えば、決して制限しないが、上部および下部プレートを有する微少流体デバイスは、注入口を含む1つの面、および様々なチャネルを含む反対の面を有する、単一の結合したデバイスを指し得る。   As used herein, the top and bottom plates of a microfluidic device can also refer to different sides or regions of a single combined device. For example, but not in any way limiting, a microfluidic device having upper and lower plates can refer to a single combined device having one face containing the inlet and the opposite face containing the various channels.

本明細書中で使用される場合、「マイクロフルイディクス」は、様々な寸法およびサイズのスケールで、流体、懸濁液、または懸濁した粒子の流動を可能にするデバイスを指す。   As used herein, “microfluidics” refers to devices that allow the flow of fluids, suspensions, or suspended particles at various size and size scales.

マイクロフルイディクスおよび流動デバイス
本明細書中で開示されるように、本発明書中の様々な実施態様によって、本発明者らは、構成要素を組み立てた場合に、光学的測定チャンバー104と流体的に連絡するように位置する、フィルターチャネル107を有する微少流体デバイスを作製した。上記フィルターチャネル107は、例えば懸濁血液細胞の流動を遮断しながら、光学的測定チャンバー104からの流体の流動を可能にし得る。別の実施態様において、上記微少流体デバイスを、本明細書中の図1、2、3および/または4で説明する。
Microfluidics and Flow Devices As disclosed herein, various embodiments within the present invention allow the inventors to connect the optical measurement chamber 104 and the fluidic fluid when the components are assembled. A microfluidic device having a filter channel 107 positioned to communicate with was fabricated. The filter channel 107 may allow fluid flow from the optical measurement chamber 104 while blocking the flow of suspended blood cells, for example. In another embodiment, the microfluidic device is described in FIGS. 1, 2, 3, and / or 4 herein.

本発明の実施態様は、微少流体診断デバイスを含む。特定の実施態様において、上記デバイスは、液体サンプルから生物学的粒子を単離し得る。特定の実施態様において、上記粒子は、例えば赤血球、白血球、血小板、線維芽細胞、培養細胞等であり得る。同様に、特定の実施態様において、上記液体サンプルは、全血、全血画分、血漿、尿、リンパ液、ブロス、培地等であり得る。   Embodiments of the invention include a microfluidic diagnostic device. In certain embodiments, the device can isolate biological particles from a liquid sample. In certain embodiments, the particles can be, for example, red blood cells, white blood cells, platelets, fibroblasts, cultured cells, and the like. Similarly, in certain embodiments, the liquid sample can be whole blood, whole blood fraction, plasma, urine, lymph, broth, medium, and the like.

本発明の実施態様を、例えばプラスチック、ガラス、シリカ、複合材等のような、あらゆる適当な材料から製作し得る。   Embodiments of the present invention can be made from any suitable material, such as plastic, glass, silica, composites, and the like.

プラスチック材料を含む実施態様において、上記プラスチック材料は、例えば、例えばアクリロニトリルブタジエンスチレンプラスチック(ABS)、アセタール、アクリル(Perspex)、アクリロニトリル(ナイロン)、セルロース系物質(cellulosic)、フッ素樹脂、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ノリル、ポリアリレート、ポリアリールスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエチレン(ポリテン)、ポリプロピレン、ポリアロマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアミド−イミド、ポリ酢酸ビニル(PVA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリスチレン、ポリスルホン、スチレン、ABS PTFE(テフロン(登録商標))等のような、熱可塑性物質を含み得る。   In an embodiment comprising a plastic material, the plastic material may be, for example, acrylonitrile butadiene styrene plastic (ABS), acetal, acrylic (Perspex), acrylonitrile (nylon), cellulosic, fluororesin, high density polyethylene ( HDPE), low density polyethylene (LDPE), noryl, polyarylate, polyarylsulfone, polybutylene, polybutylene terephthalate (PBT), polycarbonate, polyester, polyetherimide, polyetherketone, polyethylene (polyten), polypropylene, polyallomer, polyethylene Terephthalate, polyimide, polyamide-imide, polyvinyl acetate (PVA), polyvinyl chloride (PVC), poly Styrene, polysulfone, styrene, such as ABS PTFE (Teflon), may comprise a thermoplastic material.

プラスチック材料を含む実施態様において、上記プラスチック材料は、例えば、例えばアルキドポリエステル、アリル、ベークライト、エポキシ、メラミン、フェノール類、ポリブタジエン、ポリエステル、ポリウレタン、シリコン、尿素等のような、熱硬化性物質であり得る。同様に、上記プラスチック材料は、バイオプラスチックを含み得る。バイオプラスチックは、多くの場合石油由来である従来のプラスチックではなく、植物油、コーンスターチ、エンドウデンプン、または微生物叢のような、再生可能なバイオマス供給源由来のプラスチックの形態である。本発明の実施態様で使用するために適当なバイオプラスチックの型は、例えばポリ乳酸(PLA)プラスチック、ポリ−3−ヒドロキシブチレート(PHB)、ポリアミド11(PA11)、生物由来ポリエチレン等を含む。   In an embodiment comprising a plastic material, the plastic material is a thermosetting material such as, for example, alkyd polyester, allyl, bakelite, epoxy, melamine, phenols, polybutadiene, polyester, polyurethane, silicone, urea, etc. obtain. Similarly, the plastic material may include bioplastic. Bioplastics are not conventional plastics, often derived from petroleum, but are in the form of plastics derived from renewable biomass sources, such as vegetable oil, corn starch, pea starch, or microflora. Suitable bioplastic molds for use in embodiments of the present invention include, for example, polylactic acid (PLA) plastic, poly-3-hydroxybutyrate (PHB), polyamide 11 (PA11), bio-derived polyethylene, and the like.

特定の実施態様において、上記デバイスは例えば単一の構成要素から成り得る。特定の実施態様において、上記デバイスは、例えば上部プレートおよび下部プレートのような、複数の構成要素から成り得る。いくつかの実施態様において、上記複数の構成要素を、同じまたは異なる材料から作製し得る。特定の実施態様において、上記構成要素は均一または不均一であり得、そして例えばチャネル、管、チャンバー、空間、口等を含み得る。不均一な実施態様において、上記チャネル、管、チャンバー、空間、口等は、例えば深さまたは直径が1μm、または深さまたは直径が2μm、または深さまたは直径が4μm、または深さまたは直径が10μm、またはそれを超える等のような、一貫したサイズであり得る。同様に、不均一な実施態様において、上記チャネル、管、チャンバー、空間、口等は、例えば深さまたは直径が1および3μmの間、深さまたは直径が3および6μmの間、深さまたは直径が6および10μmの間、またはそれを超える、または深さまたは直径が1および2mmの間、または深さまたは直径が2および5mmの間、または深さまたは直径が5および10mmの間、またはそれを超える等のような、サイズの範囲であり得る。   In certain embodiments, the device may consist of a single component, for example. In certain embodiments, the device may consist of a plurality of components, such as an upper plate and a lower plate. In some embodiments, the plurality of components may be made from the same or different materials. In certain embodiments, the components can be uniform or non-uniform and can include, for example, channels, tubes, chambers, spaces, mouths, and the like. In non-uniform embodiments, the channels, tubes, chambers, spaces, mouths, etc. have, for example, a depth or diameter of 1 μm, or a depth or diameter of 2 μm, or a depth or diameter of 4 μm, or a depth or diameter of It can be a consistent size, such as 10 μm or more. Similarly, in non-uniform embodiments, the channels, tubes, chambers, spaces, mouths, etc. are, for example, between 1 and 3 μm in depth or diameter, between 3 and 6 μm in depth or diameter, or depth or diameter. Between or above 6 and 10 μm, or depth or diameter between 1 and 2 mm, or depth or diameter between 2 and 5 mm, or depth or diameter between 5 and 10 mm, or It can be a range of sizes, such as exceeding.

複数の構成要素から成るいくつかの実施態様において、上記複数の構成要素を、単一のユニットを形成するために密封し得る。特定の実施態様において、上記デバイスのチャンバーは、前もって決定した数、量、または体積の標的生物学的粒子を捕捉し得る。同様に、上記デバイスの特定の実施態様は、前もって決定した数または量の標的生物学的粒子の捕捉を維持し得る。同様に、特定の実施態様において、上記デバイスのチャンバーは、前もって決定した数または量の粒子の、0.1%、0.5%、1%、2%、4%、7%、10%、15%、または20%以内、または他のあらゆる望ましい量を捕捉し得る。   In some embodiments of multiple components, the multiple components may be sealed to form a single unit. In certain embodiments, the chamber of the device may capture a predetermined number, amount, or volume of target biological particles. Similarly, certain embodiments of the device may maintain capture of a predetermined number or amount of target biological particles. Similarly, in certain embodiments, the chamber of the device comprises 0.1%, 0.5%, 1%, 2%, 4%, 7%, 10%, of a predetermined number or amount of particles. Within 15%, or 20%, or any other desired amount may be captured.

特定の実施態様において、その前もって決定した数または量は、例えば0から100粒子、または100から1000粒子、または1000から10,000粒子、または10,000から100,000粒子、または100,000から1,000,000粒子、または1,000,000から5,000,000粒子、またはこれらの範囲のいずれか以内、またはそれを超える等のような範囲内であり得る。   In certain embodiments, the predetermined number or amount is, for example, from 0 to 100 particles, or from 100 to 1000 particles, or from 1000 to 10,000 particles, or from 10,000 to 100,000 particles, or from 100,000. It can be in a range such as 1,000,000 particles, or 1,000,000 to 5,000,000 particles, or within any of these ranges, or beyond.

いくつかの実施態様において、その光学的測定チャンバー104は、チャンバー内の生物学的粒子を可視化し得るように、光学的に透明であり得る。特定の実施態様において、その可視化を、例えば濃度測定/分光光度的リーダー、発光/蛍光リーダー等のような、あらゆる適当な方法で達成し得る。特定の実施態様において、上記測定チャンバーのサイズおよび配置を、特定の標的生物学的粒子について最適化し得る。   In some embodiments, the optical measurement chamber 104 can be optically transparent so that biological particles within the chamber can be visualized. In certain embodiments, the visualization may be accomplished by any suitable method, such as a densitometric / spectrophotometric reader, a luminescence / fluorescence reader, etc. In certain embodiments, the size and arrangement of the measurement chamber can be optimized for a particular target biological particle.

本発明の実施態様は、光学的測定チャンバー104から流体を排出するために配置された、少なくとも1つのフィルターチャネル107を含み得る。   Embodiments of the present invention may include at least one filter channel 107 arranged to drain fluid from the optical measurement chamber 104.

ある実施態様において、本発明は、以下のものを含むデバイスを提供する:
(a)光学的測定チャンバー104と流体的に連絡した注入口102を含む上部プレート;および;
(b)少なくとも1つのフィルターチャネル107を含む下部プレート;
(c)ここで下部プレートに隣接する光学的測定チャンバー104の表面は、少なくとも1つのフィルターチャネル107と流体的に連絡している。
In certain embodiments, the present invention provides a device comprising:
(A) a top plate including an inlet 102 in fluid communication with the optical measurement chamber 104; and;
(B) a lower plate comprising at least one filter channel 107;
(C) where the surface of the optical measurement chamber 104 adjacent to the lower plate is in fluid communication with at least one filter channel 107.

ある実施態様において、本発明は、例えば疾患の存在、欠如、または重症度を診断する方法を提供する。同様に、いくつかの実施態様において、本発明は、疾患を発症する、または発症しない可能性を診断する方法を提供する。特定の実施態様において、上記疾患は、例えばAD、PD、他の神経変性性疾患等であり得る。特定の実施態様において、上記方法は、生物学的サンプルを提供すること、上記サンプルの特定の特徴を可視化し得るように上記サンプルを操作すること、上記サンプルを本発明のデバイスにかけること、および上記サンプルを可視化することを含み得る。   In certain embodiments, the present invention provides a method of diagnosing the presence, absence, or severity of a disease, for example. Similarly, in some embodiments, the present invention provides a method of diagnosing the likelihood of developing or not developing a disease. In certain embodiments, the disease can be, for example, AD, PD, other neurodegenerative diseases, and the like. In certain embodiments, the method includes providing a biological sample, manipulating the sample so that certain characteristics of the sample can be visualized, subjecting the sample to a device of the invention, and Visualizing the sample may include.

そのデザインの利点は、容易に達成可能な、小容量の血液サンプルの利用を含み、それは2時間未満で処理および測定し得る。また、新規マイクロフルイディクス測定デバイスは、標識サンプルの迅速な濃度(または蛍光または発光)測定を可能にする。デバイス中の反応産物は、単純な反応工程の後、マイクロプレートリーダーで測定可能である−基礎臨床実験室における、基本的なデバイスによる、最低訓練を受けた研究室人員による可能性のある使用のためにデザインされる。様々な実施態様が、アルツハイマー病の脳において欠損していることが繰り返し発見された細胞機能、例えば血小板および他の組織を測定し得、そして全体の、溶解していない細胞−言い換えると、未処理のサンプルにおいて、従来のETC酵素研究における最も大きな混乱であるミトコンドリアの単離に頼らずに、高い感度で測定し得る。上記デバイスは特に、抗体に基づく技術を含む、広い範囲の色素、反応、およびプローブに関して使用可能であり、そして臨床および研究の適用において異なる細胞型(例えばリンパ球、培養系統)のために改変し得るので、他の疾患において広い適用を有する。   The advantages of that design include the use of small blood samples that are easily achievable, which can be processed and measured in less than 2 hours. The new microfluidic measurement device also enables rapid concentration (or fluorescence or luminescence) measurement of labeled samples. The reaction product in the device can be measured with a microplate reader after a simple reaction step-in a basic clinical laboratory, with the basic device, and possible use by minimally trained laboratory personnel. Designed for. Various embodiments can measure cellular functions that have been repeatedly found to be deficient in Alzheimer's disease brain, such as platelets and other tissues, and whole, unlysed cells—in other words, untreated Can be measured with high sensitivity without resorting to mitochondrial isolation, which is the biggest disruption in conventional ETC enzyme research. The devices are particularly useful for a wide range of dyes, reactions, and probes, including antibody-based technologies, and are modified for different cell types (eg, lymphocytes, culture lines) in clinical and research applications. Because it has, it has wide application in other diseases.

ミトコンドリアを用いた診断方法
本明細書中で開示されたように、最近の研究は、ミトコンドリア電子伝達系(ETC)酵素は、ADおよび軽度認知機能障害(MCI)において機能的に欠損していることを示した。これらの特異的欠損(特に酵素チトクロム酸化酵素における)が、AD患者の脳および血小板、および他の末梢組織(それはいくらか受け入れがたい;例えば筋肉)において見出された。本発明者らは、MCIを有する被験体から単離された血小板ミトコンドリアにおいて、チトクロム酸化酵素(C.O.)の機能の有意な減少を見出し、それはミト
コンドリア機能との干渉が、疾患のバイオマーカーとして利用され得る、ADの病態生理における初期の、そして検出可能な全身性イベントであるという見方を支持する。
Diagnostic methods using mitochondria As disclosed herein, recent studies have shown that mitochondrial electron transport system (ETC) enzymes are functionally deficient in AD and mild cognitive impairment (MCI) showed that. These specific defects (especially in the enzyme cytochrome oxidase) were found in the brain and platelets of AD patients and other peripheral tissues (which are somewhat unacceptable; for example muscle). We have found a significant decrease in the function of cytochrome oxidase (C.O.) in platelet mitochondria isolated from subjects with MCI, which interferes with mitochondrial function and is a biomarker for disease. We support the view that it is an early and detectable systemic event in the pathophysiology of AD that can be used as:

ある実施態様において、本発明は、以下のものを含む神経変性性疾患を診断する方法を提供する:
(a)被験体から組織サンプルを提供すること;
(b)当該サンプルの細胞において、標的部分の量または活性を定量すること;および
(c)サンプルの細胞における標的部分の量または活性を、標準物質における標的部分の量または活性と比較すること、ここで標準物質と比較して、サンプルの細胞における標的部分の量または活性の変化は、上記被験体が神経変性性疾患を有することを示す。
In certain embodiments, the present invention provides methods for diagnosing neurodegenerative diseases, including:
(A) providing a tissue sample from a subject;
(B) quantifying the amount or activity of the target moiety in the cells of the sample; and (c) comparing the amount or activity of the target moiety in the cells of the sample with the amount or activity of the target moiety in the standard, Here, compared to the standard, a change in the amount or activity of the target moiety in the cells of the sample indicates that the subject has a neurodegenerative disease.

特定の実施態様において、上記神経変性性疾患は、例えばアルコール依存症、アレキサンダー病、アルパーズ病、AD、ALS、毛細管拡張性運動失調、バッテン病(シュピールマイアー−フォークト−シェーグレン−バッテン病としても知られる)、ウシ海綿状脳症(BSE)、キャナヴァン病、脳性麻痺、コケーン症候群、皮質基底核変性症、クロイツフェルト・ヤコブ病、前頭側頭葉変性症、HD、HIV関連認知症、ケネディ病、クラッベ病、レビー小体型認知症、神経ボレリア症、マチャド・ジョセフ病(脊髄小脳失調3型)、多系統委縮症、多発性硬化症、ナルコレプシー、ニーマン・ピック病、PD、ペリツェーウス・メルツバッヒャー病、ピック病、原発性側索硬化症、プリオン病、進行性核上性麻痺、レフサム病、サンドホフ病、シルダー病、悪性貧血に二次的な脊髄亜急性連合変性、シュピールマイアー−フォークト−シェーグレン−バッテン病(バッテン病としても知られる)、脊髄小脳失調(様々な特徴を有する複数の型)、脊髄性筋委縮症、スティール−リチャードソン−オルスゼフスキー病、脊髄ろうであり得る。   In certain embodiments, the neurodegenerative disease is, for example, alcoholism, Alexander disease, Alpers disease, AD, ALS, telangiectasia ataxia, Batten disease (also known as Spielmeier-Forked-Sjogren-Batten disease). ), Bovine spongiform encephalopathy (BSE), Canavan disease, cerebral palsy, cocaine syndrome, corticobasal degeneration, Creutzfeldt-Jakob disease, frontotemporal lobar degeneration, HD, HIV-related dementia, Kennedy disease, Krabbe disease , Lewy body dementia, neuroborreliosis, Machado-Joseph disease (spinal cerebellar ataxia type 3), multiple system atrophy, multiple sclerosis, narcolepsy, Niemann-Pick disease, PD, Pelizaeus Merzbacher disease, Pick disease, Primary lateral sclerosis, prion disease, progressive supranuclear palsy, refsum disease, sand Subacute associative degeneration secondary to Fuh disease, Schilder's disease, pernicious anemia, Spielmeier-Forked-Sjogren-Batten disease (also known as Batten disease), spinocerebellar ataxia (multiple forms with various characteristics) , Spinal muscular atrophy, Steele-Richardson-Olszewsky disease, spinal cord fistula.

いくつかの実施態様において、上記組織サンプルは、例えば羊水、血液、脳脊髄液、血漿、血清、滑液、他の生体液等を含み得る。特定の実施態様は、例えば血液画分、血漿画分等のような、分画したサンプルを利用し得る。いくつかの実施態様は、多血小板血漿(PRP)を利用し得る。分画したサンプルを利用する実施態様において、上記分画を、例えば分画遠心分離等を用いて達成し得る。特定の実施態様において、上記組織サンプルを、例えば羊水穿刺、採血、脊椎穿刺等によって、被験体から得ることができる。   In some embodiments, the tissue sample can include, for example, amniotic fluid, blood, cerebrospinal fluid, plasma, serum, synovial fluid, other biological fluids, and the like. Certain embodiments may utilize fractionated samples, such as blood fraction, plasma fraction, and the like. Some embodiments may utilize platelet rich plasma (PRP). In embodiments utilizing fractionated samples, the fractionation can be accomplished using, for example, fractional centrifugation. In certain embodiments, the tissue sample can be obtained from a subject, for example, by amniocentesis, blood collection, spinal tap, and the like.

いくつかの実施態様において、上記組織サンプルは、例えば筋肉細胞、筋肉線維、または心筋組織、平滑筋組織、または骨格筋組織のような筋肉組織等を含み得る。特定の実施態様において、上記組織サンプルを、例えば生検等によって得ることができる。   In some embodiments, the tissue sample may include, for example, muscle cells, muscle fibers, or muscle tissue such as cardiac muscle tissue, smooth muscle tissue, or skeletal muscle tissue. In certain embodiments, the tissue sample can be obtained, for example, by biopsy.

特定の実施態様において、上記被験体は、例えば有袋類、単孔類、有胎盤哺乳類等のような哺乳類であり得る。有胎盤哺乳類を利用する実施態様において、上記有胎盤哺乳類は、例えばヒト等であり得る。いくつかの実施態様において、標的部分の量または活性を定量することを、例えば組織化学的技術、免疫化学的技術、その組み合わせ等によって達成し得る。   In certain embodiments, the subject can be a mammal such as a marsupial, a single hole, a placental mammal, and the like. In an embodiment utilizing a placental mammal, the placental mammal can be, for example, a human. In some embodiments, quantifying the amount or activity of the target moiety may be accomplished, for example, by histochemical techniques, immunochemical techniques, combinations thereof, and the like.

特定の実施態様において、標的部分の量または活性を定量することは、例えば、例えばアミロイドベータ(Aβ)、アミロイド前駆体タンパク質(APP)、ミトコンドリアトランスロカーゼ(サブユニットTOMM40)、APP−TOMM40複合体等のような、タンパク質の存在を定量することを意味し得る。いくつかの実施態様において、定量を、標的部分に反応性の抗体の使用によって達成し得る。   In certain embodiments, quantifying the amount or activity of the target moiety can be, for example, amyloid beta (Aβ), amyloid precursor protein (APP), mitochondrial translocase (subunit TOMM40), APP-TOM40 complex. Can mean quantifying the presence of a protein, such as In some embodiments, quantification may be achieved by the use of antibodies reactive with the target moiety.

特定の実施態様において、標的部分の量または活性を定量することは、例えば酵素活性を評価することを意味し得る。いくつかの実施態様において、これは、例えば濃度測定/分光光度評価、蛍光光度評価、組織化学的標識等を含み得る。   In certain embodiments, quantifying the amount or activity of the target moiety may mean, for example, assessing enzyme activity. In some embodiments, this may include, for example, densitometry / spectrophotometric evaluation, fluorometric evaluation, histochemical labeling, and the like.

特定の実施態様において、標的部分の標準的な量または活性を、例えば患者サンプル、文献、コンピューターデータベース、またはその組み合わせ等から決定し得る。いくつかの実施態様において、標的部分の量または活性の変化は、例えば増加または減少であり得る。   In certain embodiments, the standard amount or activity of the target moiety can be determined from, for example, patient samples, literature, computer databases, or combinations thereof. In some embodiments, a change in the amount or activity of the target moiety can be, for example, an increase or decrease.

特定の実施態様において、標的部分の量または活性を試験する細胞は、例えば血小板(thrombocyte)のような、あらゆるミトコンドリアを含む細胞等であり得る。   In certain embodiments, the cell to be tested for the amount or activity of the target moiety can be a cell containing any mitochondria, such as, for example, a platelet.

本発明の特定の実施態様は、例えばキュベット、マルチウェルプレート、マイクロフィルターデバイス等のような、診断テスト形式を利用する。いくつかの実施態様において、上記マルチウェルプレートは、例えば4穴、6穴、12穴、24穴、48穴、96穴、192穴、384穴、768穴、1536穴、またはそれを超えるもの等を含み得る。いくつかの実施態様において、上記マイクロフィルターデバイスは、例えば充填口、必要に応じて透明な測定チャンバー、および少なくとも1つの排水チャネルを含み得る。いくつかの実施態様において、上記マイクロフィルターデバイスを、プラスチック、ガラス、シリカ等で製作し得る。   Certain embodiments of the present invention utilize a diagnostic test format, such as cuvettes, multiwell plates, microfilter devices, and the like. In some embodiments, the multi-well plate is, for example, 4 holes, 6 holes, 12 holes, 24 holes, 48 holes, 96 holes, 192 holes, 384 holes, 768 holes, 1536 holes, or more. Can be included. In some embodiments, the microfilter device may include, for example, a fill port, optionally a transparent measurement chamber, and at least one drainage channel. In some embodiments, the microfilter device may be made of plastic, glass, silica, and the like.

キット
本発明の実施態様はまた、神経変性性疾患の存在、欠如、重症度、またはそれを発症するまたは発症しない可能性の診断、および微少流体および遠心デバイスの調製および使用の両方のためのキットに向けられる。上記キットは、本発明の方法を実施するために適当な材料または構成要素の集合体である。従って、いくつかの実施態様において、上記キットは、上記または以下の実施例で記載するような、本発明の方法を説明する。
Kits Embodiments of the present invention are also kits for both the presence, absence, severity of neurodegenerative disease, diagnosis of the onset or potential for onset, and the preparation and use of microfluidic and centrifuge devices. Directed to. The kit is a collection of materials or components suitable for carrying out the method of the present invention. Accordingly, in some embodiments, the kits illustrate the methods of the invention as described in the examples above or below.

本発明のキットにおいて構成される構成要素の正確な性質は、その意図される目的に依存する。例えば、いくつかの実施態様は、神経変性性疾患を診断する目的のために構成される。1つの実施態様において、上記キットは、特にADを診断する目的のために構成される。別の実施態様において、上記キットは、特にPDを診断する目的のために構成される。または、いくつかの実施態様において、上記キットは、上記で記載したように、光学的測定チャンバー104と流体的に連絡した注入口102を有する、上部プレートおよび下部プレートを含むデバイスを含む。   The exact nature of the components comprised in the kit of the invention will depend on its intended purpose. For example, some embodiments are configured for the purpose of diagnosing a neurodegenerative disease. In one embodiment, the kit is configured specifically for the purpose of diagnosing AD. In another embodiment, the kit is configured specifically for the purpose of diagnosing PD. Alternatively, in some embodiments, the kit includes a device comprising an upper plate and a lower plate having an inlet 102 in fluid communication with the optical measurement chamber 104, as described above.

使用のための説明書をキットに含み得る。「使用のための説明書」は、典型的には、ヒトにおいてADの存在を診断することのような、望ましい結果を得るためにキットの構成要素を使用することにおいて採用される技術を説明する、具体的な表現を含む。必要に応じ、上記キットはまた、希釈剤、バッファー、薬剤学的に許容可能なキャリア、シリンジ、カテーテル、アプリケーター、ピペット操作ツールまたは測定ツール、包帯材料または当業者によって容易に認識されるような他の有用な装備のような、他の有用な構成要素を含む。   Instructions for use can be included in the kit. “Instructions for use” typically describes techniques employed in using the components of the kit to obtain a desired result, such as diagnosing the presence of AD in humans. , Including specific expressions. Where necessary, the kit may also include diluents, buffers, pharmaceutically acceptable carriers, syringes, catheters, applicators, pipetting or measuring tools, dressing materials or other as readily recognized by one skilled in the art. Including other useful components, such as useful equipment.

キットに集められた材料および構成要素を、その操作性および有用性を維持するあらゆる簡便なおよび適当な方法で保存して、実務者に提供し得る。例えば、上記構成要素は、溶解した、脱水した、または凍結乾燥形態であり得る;それらを、室温、冷蔵温度、または冷凍温度で提供し得る。上記構成要素は、典型的には適当な包装材料(複数可)に含まれる。本明細書中で採用される場合、「包装材料」という語句は、発明デバイス等のような、キットの内容物を収納するために使用される、1つ以上の物理的構造を指す。上記包装材料は、好ましくは無菌の、混入物を含まない環境を提供するために、周知の方法によって構築される。キットにおいて採用される包装材料は、診断アッセイにおいて習慣的に利用されるものである。本明細書中で使用される場合、「包装」という用語は、個々のキット構成要素を保持し得る、ガラス、プラスチック、紙、ホイル等のような、適当な固体マトリックスまたは材料を指す。従って、例えば包装は、適当な量の発明デバイスを含むために使用されるプラスチック容器であり得る。上記包装材料は一般的に、キットおよび/または上記構成要素の内容物および/または目的を示す、外部のラベルを有する。   The materials and components collected in the kit can be stored and provided to the practitioner in any convenient and suitable manner that maintains its operability and utility. For example, the components can be in dissolved, dehydrated, or lyophilized form; they can be provided at room temperature, refrigerated temperature, or frozen temperature. Such components are typically contained in suitable packaging material (s). As employed herein, the phrase “packaging material” refers to one or more physical structures used to contain the contents of a kit, such as an inventive device. The packaging material is constructed by well-known methods, preferably to provide a sterile, contaminant-free environment. The packaging material employed in the kit is customarily utilized in diagnostic assays. As used herein, the term “packaging” refers to a suitable solid matrix or material, such as glass, plastic, paper, foil, etc., that can hold individual kit components. Thus, for example, a package can be a plastic container used to contain an appropriate amount of an inventive device. The packaging material generally has an external label that indicates the contents and / or purpose of the kit and / or the components.

診断プロトコール
本明細書中で開示されるように、様々な実施態様が、以下の工程の1つ以上の組み合わせによって、被験体の疾患および/または状態を診断する方法を含む:(1)被験体からサンプルを得る200;(2)サンプルを染色する201;(3)微少流体デバイスへ移す202、ここで(4)染色サンプルが保持される間にそのキャリア溶液(soluction)が通過し得る203;および次いで(5)光学密度を測定し、そしてその密度を標準物質と比較することによって、被験体を診断する204。
Diagnostic Protocol As disclosed herein, various embodiments include methods of diagnosing a subject's disease and / or condition by a combination of one or more of the following steps: (1) Subject Obtain a sample from 200; (2) Stain the sample 201; (3) Transfer to a microfluidic device 202, where (4) The carrier solution can pass 203 while the stained sample is held 203; And then (5) diagnosing the subject 204 by measuring the optical density and comparing the density to a standard.

1つの実施態様において、サンプルの染色201は、抗凝固剤を含む遠心チューブに被験体からの血液を採取することを含む。別の実施態様において、その血液を遠心し、続いてPRP(多血小板血漿)層を吸引し、最初にACDを加え、次いでPRPのpHをチェックしながらACDを1滴ずつ加えることによってPRPを酸性化する。別の実施態様において、上記PRPを、リン酸塩緩衝化生理食塩水(PBS)で希釈し、遠心し、そして次いで上清を移す。別の実施態様において、上記上清を遠心して血小板をペレット化し、そして次いで改変タイロードバッファーに再懸濁する。別の実施態様において、改変タイロードバッファー中の血小板を、等容量の2倍反応染色溶液を含むチューブへ加える。別の実施態様において、上記チューブをインキュベートし、遠心し、できたペレットを再懸濁し、そして次いで定量のために微少流体デバイスおよび/または遠心デバイスへ移す。   In one embodiment, sample staining 201 includes collecting blood from a subject in a centrifuge tube containing an anticoagulant. In another embodiment, the PRP is acidified by centrifuging the blood, followed by aspiration of the PRP (platelet rich plasma) layer, first adding ACD, and then adding ACD dropwise while checking the pH of the PRP. Turn into. In another embodiment, the PRP is diluted with phosphate buffered saline (PBS), centrifuged, and then the supernatant is transferred. In another embodiment, the supernatant is centrifuged to pellet the platelets and then resuspended in modified Tyrode's buffer. In another embodiment, platelets in modified Tyrode's buffer are added to a tube containing an equal volume of 2X reaction staining solution. In another embodiment, the tube is incubated, centrifuged, and the resulting pellet is resuspended and then transferred to a microfluidic device and / or centrifuge device for quantification.

1つの実施態様において、染色サンプルの、定量のための微少流体デバイスの注入口102への移動は、シリンジによるような、手動の注入によることでよい。別の実施態様において、その移動は、注入ポンプまたは他のデバイスによるような、自動化方式であってよい。別の実施態様において、その染色血小板懸濁液は、適用(例えばシリンジまたはポンプ)の圧力下で、内部チャネル(複数可)を貫流し、ろ過チャネル107の上にある光学的測定チャンバー104へ流れる。本明細書中で記載されるように、上記ろ過チャネル107を、血小板を光学的測定チャンバー104へ保持しながら、血小板キャリア溶液(すなわちバッファー)の通過を最大にするように並べ得る。別の実施態様において、上記ろ過チャネル107を、毛管力によってキャリア溶液の通過を増強し、そしてそれによって光学的測定チャンバー104内の血小板充填密度を増強するためにデザインする。従って、別の実施態様において、そのキャリア溶液の排出および同時に起こる血小板充填は、2つの力:適用の力および排出チャネル中の毛管力によって達成され得る。キャリア溶液が光学的測定チャンバー104から引かれると、血小板充填密度は、続く血小板中の染色密度の測定のコントロールに適当な、最大の、そして従って一定の値に達する。   In one embodiment, transfer of the stained sample to the microfluidic device inlet 102 for quantification may be by manual injection, such as by syringe. In another embodiment, the movement may be in an automated manner, such as with an infusion pump or other device. In another embodiment, the stained platelet suspension flows through the internal channel (s) and into the optical measurement chamber 104 above the filtration channel 107 under the pressure of the application (eg, syringe or pump). . As described herein, the filtration channels 107 can be aligned to maximize the passage of platelet carrier solution (ie, buffer) while retaining the platelets in the optical measurement chamber 104. In another embodiment, the filtration channel 107 is designed to enhance the passage of the carrier solution by capillary force and thereby enhance the platelet packing density in the optical measurement chamber 104. Thus, in another embodiment, draining of the carrier solution and concomitant platelet filling can be achieved by two forces: the force of application and the capillary force in the drainage channel. As the carrier solution is withdrawn from the optical measurement chamber 104, the platelet packing density reaches a maximum and therefore constant value appropriate for control of subsequent staining density measurements in the platelets.

別の実施態様において、光学的測定チャンバー104の光学密度を、確立した波長で測定し、そして結果を表にした値と比較し得る。別の実施態様において、光学的測定チャンバー104の光学密度を、含まれている標準参考物質と共同で測定し得る。この測定を、例えば、光学的測定チャンバー104をマルチウェルマイクロプレートの標準的な座標で並べて、標準的なマイクロプレート(例えば96穴マイクロプレート)の寸法を有する製造されたプレートまたはフレームに、マイクロフルイディクス装置、またはより高い経済性のために複数の装置を収めることによって達成し得る。従って、別の実施態様において、それらが慣れているような特定のウェル座標および特定の波長を選択し、そして測定を実施するために、標準的なマイクロプレートリーダーを使用し得る。別の実施態様は、上記光学的測定チャンバー104が、分光光度計の標準的なビームと並ぶように、垂直におよび標準的な分光光度計キュベットの寸法を有するフレームに収めて、マイクロフルイディクス装置を組み込み得る。分光光度計またはマイクロプレート分光光度リーダー(spectrophotometric microplate reader)における測定を標的としたデザインにおいて、指定の波長における分光光度測定を、濃度測定の代理として使用する。従って、別の実施態様において、代替の波長を指定し得、そして非モノクロメーター装備(non−monochromator−equipped)分光光度デバイスにおいて使用するために、またはそうでなければ指定された波長を使用できない場合に、様々な補正因子を組み込み得る、または組込み得ない。別の実施態様は、同様のマイクロフルイディクスデザインの特徴を組込み得るが、光学的濃度計における直接的な測定を可能にする。記載された実施態様それぞれは、同等に有効であり、そしてそれぞれ使用者の利用可能なデバイスを標的としてキットとして提供され得る(例えば、「マイクロプレートリーダー用診断キット」、「分光光度計用診断キット」)。   In another embodiment, the optical density of the optical measurement chamber 104 can be measured at an established wavelength and the results compared to tabulated values. In another embodiment, the optical density of the optical measurement chamber 104 may be measured in conjunction with the included standard reference material. This measurement can be performed, for example, on a manufactured plate or frame having the dimensions of a standard microplate (eg 96-well microplate) with the optical measurement chamber 104 aligned with the standard coordinates of a multiwell microplate. It can be accomplished by containing an Idic device or multiple devices for higher economy. Thus, in another embodiment, standard microplate readers can be used to select specific well coordinates and specific wavelengths as they are accustomed to and perform measurements. Another embodiment is a microfluidic device wherein the optical measurement chamber 104 is vertically and in a frame having the dimensions of a standard spectrophotometer cuvette so that it is aligned with the standard beam of a spectrophotometer. Can be incorporated. In designs targeted for measurements in a spectrophotometer or a microplate spectrophotometric reader, spectrophotometry at a specified wavelength is used as a surrogate for concentration measurement. Thus, in another embodiment, an alternative wavelength may be specified and if the specified wavelength cannot be used for use in a non-monochromator-equipped spectrophotometric device or otherwise May or may not incorporate various correction factors. Another embodiment may incorporate similar microfluidic design features, but allows direct measurement in an optical densitometer. Each of the described embodiments is equally effective and can be provided as a kit, each targeting a user's available device (eg, “microplate reader diagnostic kit”, “spectrophotometer diagnostic kit” ").

本明細書中でさらに開示されるように、様々な実施態様が、以下の工程の1つ以上の組み合わせによって、被験体の疾患および/または状態を診断する方法を含む:(1)サンプルを被験体から得ることができる200;(2)続いてサンプルを染色する201;および(3)染色サンプルを遠心デバイスへ移す205;(4)遠心して染色サンプルの沈降を誘導する206;および次いで(5)光学密度を測定し、そしてその濃度を標準物質と比較する207。   As further disclosed herein, various embodiments include methods of diagnosing a subject's disease and / or condition by a combination of one or more of the following steps: (1) subjecting a sample 200 which can be obtained from the body; (2) subsequently staining the sample 201; and (3) transferring the stained sample to a centrifuge device 205; (4) centrifuging to induce sedimentation of the stained sample 206; and then (5 ) Measure the optical density and compare 207 its concentration with the standard.

別の実施態様において、遠心デバイスへの染色サンプルの移動は、本明細書中の図3に記載したような、チューブ挿入物への移動を含み得る。別の実施態様において、上記チューブ挿入物を、標準的な1.5ml微量遠心チューブ110中に置き、染色した血小板懸濁液をチューブ挿入物に移動し(例えばピペットによって)、そしてチューブおよび挿入物を、決定したスピードで(例えば2000×g)決定した時間(例えば15分)遠心して、染色した血小板の光学的測定チャンバー104、または「光学ポケット」への沈降を誘導する。従って、一定の遠心力の下で、測定チャンバー内の染色血小板充填密度は、続く血小板内の染色濃度の測定のコントロールに適当な、最大、および従って一定の値に達する。   In another embodiment, the transfer of the stained sample to the centrifuge device can include transfer to a tube insert, as described in FIG. 3 herein. In another embodiment, the tube insert is placed in a standard 1.5 ml microcentrifuge tube 110, the stained platelet suspension is transferred to the tube insert (eg, by pipette), and the tube and insert Is centrifuged at a determined speed (eg 2000 × g) for a determined time (eg 15 minutes) to induce sedimentation of the stained platelets into the optical measurement chamber 104, or “optical pocket”. Thus, under a constant centrifugal force, the stained platelet packing density in the measurement chamber reaches a maximum and therefore a constant value appropriate for the control of subsequent measurement of the staining concentration in the platelets.

別の実施態様において、光学的測定チャンバーの吸光度を、確立した波長(例えば330nm)で測定し、そして結果を表にした値と比較する、または含まれている標準参考物質と共同で測定する。別の実施態様において、この測定を、例えば、チューブ挿入物のフレームへの挿入を提供するために、測定チャンバーをマルチウェルマイクロプレートの標準的な座標で並べて、標準的なマイクロプレート(例えば96穴マイクロプレート)の寸法を有する製造されたプレートまたはフレームを提供することによって達成し得る。従って、あらゆる標準的なマイクロプレートリーダーにおいて、使用者は、彼らが慣れたような特定のウェル座標および特定の波長を選択し、そして測定を行い得る。別の実施態様は、その光学的測定チャンバー104が挿入の際に分光光度計の標準的なビームと並ぶように、標準的な分光光度計キュベット111の寸法を有するフレームを組み込み得る。分光光度計またはマイクロプレート分光光度リーダーにおける測定を標的としたデザインにおいて、指定の波長における分光光度測定を、濃度測定の代理として使用する。従って、別の実施態様において、代替の波長を指定し得、そして非モノクロメーター装備分光光度測定デバイスにおいて使用するために、またはそうでなければ指定された波長を使用できない場合に、様々な補正因子を組み込み得る、または組込み得ない。別の実施態様は、同様のマイクロフルイディクスデザインの特徴を組込み得るが、光学的濃度計における直接的な測定を可能にする。記載された実施態様それぞれは、同等に有効であり、そしてそれぞれ使用者の利用可能なデバイスを標的としたキットとして提供され得る(例えば、「マイクロプレートリーダー用診断キット」、「分光光度計用診断キット」)。   In another embodiment, the absorbance of the optical measurement chamber is measured at an established wavelength (eg, 330 nm) and the results are compared to tabulated values or measured in conjunction with a standard reference material included. In another embodiment, the measurement chamber is aligned with the standard coordinates of a multi-well microplate to provide this measurement, for example, insertion of the tube insert into the frame, and a standard microplate (eg 96 wells). This can be achieved by providing a manufactured plate or frame having the dimensions of (microplate). Thus, in any standard microplate reader, users can select specific well coordinates and specific wavelengths as they are accustomed to and make measurements. Another embodiment may incorporate a frame having the dimensions of a standard spectrophotometer cuvette 111 so that its optical measurement chamber 104 is aligned with the standard beam of the spectrophotometer upon insertion. In designs targeted for measurements in spectrophotometers or microplate spectrophotometric readers, spectrophotometric measurements at specified wavelengths are used as surrogates for concentration measurements. Thus, in another embodiment, alternative wavelengths may be specified and various correction factors may be used for use in non-monochromator equipped spectrophotometric devices, or otherwise where the specified wavelength cannot be used. May or may not be embedded. Another embodiment may incorporate similar microfluidic design features, but allows direct measurement in an optical densitometer. Each of the described embodiments is equally effective and can be provided as a kit, each targeting a user's available device (eg, “microplate reader diagnostic kit”, “spectrophotometer diagnostics”). kit").

当業者は、本明細書中で記載されたものと同様のまたは同等の多くの方法および材料を認識し、それらを本発明の実施において使用し得る。実際、本発明は決して記載された方法および材料に制限されない。本発明の目的のために、以下の用語を下記で定義する。   Those skilled in the art will recognize and be able to use many methods and materials similar or equivalent to those described herein in the practice of the present invention. Indeed, the present invention is in no way limited to the methods and materials described. For purposes of the present invention, the following terms are defined below.

以下の実施例が、請求された発明をより良く説明するために提供され、そして本発明の範囲を制限すると解釈されない。特定の材料が言及される範囲内で、それは単に説明の目的のためであり、そして本発明を制限することを意図しない。当業者は、発明能力を働かせることなく、および本発明の範囲から逸脱することなく、同等の手段または反応物を開発し得る。   The following examples are provided to better illustrate the claimed invention and are not to be construed as limiting the scope of the invention. To the extent that specific materials are mentioned, it is merely for illustrative purposes and is not intended to limit the invention. One skilled in the art can develop equivalent means or reactants without exerting the inventive ability and without departing from the scope of the present invention.

実施例1
単純および低コストの組織化学評価を提供するキットデザイン
最近の研究は、特定の神経学的減退(アルツハイマー病におけるような)を、血小板のような末梢細胞において検出し得ることを示した。血小板を活性化することなく(すなわち、手順の間血小板全体を懸濁液中に維持する)、関心のある酵素の活性を組織化学的に染色することによって、活性化および接着のために必要な複雑な方法に依存することなく、微少流体デバイスを用いた反応産物の濃度測定のために、血小板を組織様の方向(tissue−like orientation)に強制し得る。これは次に2次的なコントロールアッセイの必要性を排除し、そして別々の試薬および他の必要な供給物の数の抑制が存在し、全体的なコストおよびアッセイの複雑さを抑制する。例えば、本発明者らは、分離媒体を有する市販の分離チューブ(例えば、Sigma−Aldrich Accuspin、Vacutainer CPT)を必要とするのではなく、一般的な低コストのチューブ(例えば空のACDチューブ;混入に関して染色によって試験および確認した)における分画遠心分離を用いて、純粋な血小板調製物を達成し得る。本発明者らは、酸−クエン酸塩−デキストロース抗凝固剤のみに依存して、通常の抗血小板活性化因子プロスタグランジン−1およびアピラーゼを試験および排除した。
Example 1
Kit designs that provide simple and low cost histochemical evaluation Recent studies have shown that certain neurological declines (such as in Alzheimer's disease) can be detected in peripheral cells such as platelets. Necessary for activation and adhesion by histologically staining the activity of the enzyme of interest without activating the platelets (ie keeping the whole platelets in suspension during the procedure) Independent of complex methods, platelets can be forced into a tissue-like orientation for measuring the concentration of reaction products using microfluidic devices. This in turn eliminates the need for secondary control assays, and there is a reduction in the number of separate reagents and other required supplies, reducing overall cost and assay complexity. For example, we do not require a commercial separation tube with a separation medium (eg, Sigma-Aldrich Accuspin, Vacutainer CPT), but a general low cost tube (eg, an empty ACD tube; Using a differential centrifugation in (examined and confirmed by staining for) a pure platelet preparation can be achieved. We tested and eliminated the normal antiplatelet activator prostaglandin-1 and apyrase, relying solely on acid-citrate-dextrose anticoagulant.

本発明者らは、キャリアバッファーの通過を可能にしながら、最も高い感度で染色産物を測定する、光学的測定チャンバー中の均一なアレイにおいて、染色した血小板を捕捉/ろ過するマイクロフルイディクスデバイスをデザインした。上記デバイスは、染色産物の測定において前例のない感度を、そして従って酵素活性自体の測定において前例のない感度および正確さを提供する。上記デバイスをまた、多くの型の懸濁細胞(例えばリンパ球、癌細胞)にわたって、あらゆる数の様式(例えば蛍光、発光)の光学的測定のために、単純な改変ありまたは無しで、高品質の細胞フィルターとして使用し得る。従って、診療所および研究室の両方において、この型のデバイスの可能性のある適用の数は、ほとんど無限である。   We designed a microfluidic device that captures / filters stained platelets in a uniform array in an optical measurement chamber that measures the stained product with the highest sensitivity while allowing the carrier buffer to pass through. did. The device provides unprecedented sensitivity in the measurement of stained products and thus unprecedented sensitivity and accuracy in the measurement of enzyme activity itself. The device is also of high quality, with or without simple modifications, for optical measurements in any number of ways (eg fluorescence, luminescence) across many types of suspension cells (eg lymphocytes, cancer cells) It can be used as a cell filter. Thus, in both clinics and laboratories, the number of possible applications of this type of device is almost infinite.

実施例2
マイクロフルイディクスプレートデザイン
一般的なマイクロフルイディクスプレートデザインは、染色した懸濁細胞サンプルの濃度測定を可能にする。一般的なデザインは、表面に刻まれた形体が組み立てたときに内部の形体になるサンドイッチデザインを含む、微細加工技術を組み込む。そのデバイスは、例えば、組み立ておよび結合した場合に、相互接続したチャネルおよびチャンバーの内部ネットワークを形成する、2つの刻んだガラスプレートを有し得る。上部プレートは、バッファーに懸濁したサンプルの注入のための入口、および測定チャンバーへ至る通過チャネルを含み得る。上記測定チャンバー、または光学的測定チャンバーは、下部プレートに刻まれた微量ろ過チャネルの上にある。6から8個のこれらのデバイスを、例えば、標準的なマイクロプレートリーダーで読み取るために、96穴プレートの形式にデザインされたチップ上に並べ得る。
Example 2
Microfluidic plate design The general microfluidic plate design allows concentration measurements of stained suspension cell samples. Typical designs incorporate microfabrication techniques, including a sandwich design that forms features that are carved on the surface when assembled. The device can have, for example, two chopped glass plates that, when assembled and bonded, form an internal network of interconnected channels and chambers. The top plate can include an inlet for injection of the sample suspended in the buffer and a passage channel to the measurement chamber. The measurement chamber, or optical measurement chamber, is above the microfiltration channel carved in the lower plate. Six to eight of these devices can be arranged on a chip designed in the form of a 96-well plate, for example, for reading with a standard microplate reader.

実施例3
マイクロフルイディクスプレートデザインのデザイン特徴
デザインは主に単純な通過の適用であり、重要な試験パラメーターは流動およびろ過、すなわち「目詰まり」の欠如および均一な測定野を生ずる能力である。血小板の組織化学の試験において、抗凝固の維持は、組織化学的手順の間、血小板の凝集および活性化をうまく防止した。さらなるパラメーターは、血小板が濃度測定を受けられる均一な層を形成するような、測定チャンバーからのキャリアバッファーのろ過である。これは、このデザインの最も単純な変形の1つにとって重要である:測定チャンバー内で血小板の均一な配列を得るために、使用者は、内部コントロールとして「血小板密度」のみに依存して、2次的なコントロールアッセイの使用を無しですませ得る。
Example 3
Design features of microfluidic plate designs The design is primarily a simple pass application, and the key test parameters are flow and filtration, ie the lack of “clogging” and the ability to produce a uniform measurement field. In platelet histochemistry studies, maintenance of anticoagulation successfully prevented platelet aggregation and activation during histochemical procedures. A further parameter is the filtration of the carrier buffer from the measurement chamber so that the platelets form a uniform layer that can be subjected to concentration measurements. This is important for one of the simplest variants of this design: in order to obtain a uniform array of platelets within the measurement chamber, the user relies solely on “platelet density” as an internal control 2 The use of subsequent control assays can be dispensed with.

a.入口は微細加工デザインにおいて通常使用される型であり得る。   a. The inlet can be a mold commonly used in microfabricated designs.

b.流動チャネル。流動チャネル(flow channel)は、測定チャンバーへの懸濁液の妨げられない流動を可能にする。例えば、血小板充填密度の一貫性を確立するために有用であることを証明し得る、微細加工圧力制御弁の組込みのような、流動チャネルへの改変を利用し得る。   b. Flow channel. A flow channel allows unimpeded flow of the suspension into the measurement chamber. For example, modifications to the flow channel can be utilized, such as the incorporation of a microfabricated pressure control valve, that can prove useful for establishing consistency in platelet packing density.

c.測定チャンバー。1つの実施態様において、測定チャンバーの寸法は、2つの主な理由のために、高い剛性の材料(例えば、通常微細加工されるプラスチックではなくガラス)からデバイスを製造することを必要とする:1)信頼性の高い血小板充填密度は、柔軟なチャンバーにおいて達成し得ない、2)提案された寸法(直径:高さ/深さ)は、軟らかい材料ではチャンバーの崩壊を引き起こし得る。1つの実施態様において、チャンバーの直径は、最大3mmであり得る。視覚スペクトルにおける反応産物の測定は、サンプルの上および下に光学的清澄性を必要とし、従ってガラスを使用し得る。吸光度評価または濃度測定評価における重要な要素は、不規則な表面(すなわち組織)からの光の散乱である;本明細書中で記載された組織染色の適用において、これはガラススライドおよびカバーガラスの使用によって最低限にされ、そして典型的に行われるマクロスケールの評価(例えば脳領域分析)は、あらゆる残存散乱に比較的非感受性である。染色産物の光学密度を、末端使用者が購入しなければならない光源、光学(optics)、および検出器の新規組み立てではなく、標準的な、しかしより感度の高い、マイクロプレートリーダーのような研究室デバイスで測定したいと望むと、不規則なサンプル表面による光散乱は、はるかにより重要になる。1つの実施態様において、これは2つの方法のうち1つで取り組み得る:1)ビームが通過しなければならない組織の厚さ(チャンバーの深さ)を最小限にする、および2)本発明者らのデバイスのガラス表面を利用して、サンプルをビームに対してほとんど完全に垂直および規則的な整列に強制する。   c. Measuring chamber. In one embodiment, the dimensions of the measurement chamber require manufacturing the device from a highly rigid material (eg, glass rather than plastic that is usually microfabricated) for two main reasons: ) Reliable platelet packing density cannot be achieved in flexible chambers, 2) The proposed dimensions (diameter: height / depth) can cause collapse of the chamber with soft materials. In one embodiment, the chamber diameter can be up to 3 mm. Measurement of reaction products in the visual spectrum requires optical clarity above and below the sample and can therefore use glass. An important factor in absorbance or densitometric evaluation is the scattering of light from an irregular surface (ie tissue); in the tissue staining application described herein, this is the Macroscale assessments (eg, brain area analysis) that are minimized by use and typically performed are relatively insensitive to any residual scatter. Lab, such as a standard but more sensitive microplate reader, rather than a new assembly of light sources, optics, and detectors that the end user must purchase Light scattering by an irregular sample surface becomes much more important when it is desired to measure with a device. In one embodiment, this may be addressed in one of two ways: 1) minimize the tissue thickness (chamber depth) that the beam must pass through, and 2) the inventor The glass surface of these devices is used to force the sample into almost perfect vertical and regular alignment with the beam.

d.微量ろ過。微量ろ過チャネルデバイスを、下流の化学のために、毛管作用のみを用いて、血漿を全血から受動的にろ過するようにデザインする。そのデザインは、懸濁液中の血小板の信頼性高いろ過を可能にし、適用のいかなる所定のユニットにおいても、均一に目詰まりなく、測定チャンバーにそれらを捕捉する。また、細胞の充填を促進するために、前側の適用圧力(注射力)のみに依存するのではなく、血小板懸濁液をチャンバーへ「引き」、そして充填均一性を最大限にするために、後側の毛管力にも影響力を行使し得る。従って、単純な溝をつけたドレーンまたはフィルターとして単に存在するのではなく、下部プレートのろ過チャネルは、目詰まりを防止し、そして細胞密度の均一性を増加させることにおいて、積極的な役割を果たし得る。   d. Microfiltration. The microfiltration channel device is designed to passively filter plasma from whole blood using only capillary action for downstream chemistry. The design allows for reliable filtration of platelets in suspension and captures them in the measurement chamber without any clogging uniformly in any given unit of application. Also, rather than relying solely on the front applied pressure (injection force) to facilitate cell filling, “pull” the platelet suspension into the chamber, and to maximize filling uniformity, It can also influence the posterior capillary force. Thus, rather than simply present as a simple grooved drain or filter, the bottom plate filtration channel plays an active role in preventing clogging and increasing cell density uniformity. obtain.

実施例4
技術の適用可能性を証明する研究
まず、懸濁液中の血小板の維持について評価した。活性化および結合無しに血小板を維持するために必要な抗凝固の程度を評価し、そしてアピラーゼおよびプロスタグランジン(PGE1)のような、血小板阻害因子の重複した適用をやめた。これはさらにこのアッセイの複雑性およびコストの両方を抑制する。2番目に、非チトクロムc酸化酵素によるDAB反応性を評価した。ほとんどのDAB標識適用において、ペルオキシダーゼ活性がバックグラウンドDAB反応性の最も大きな原因であるが、本発明者らが、他の反応メカニズムを明らかにするために、チトクロムc酸化酵素のシアン化カリウム阻害を利用して試験したことは、その活性は比較的低い(および血小板洗浄を増加させることによって低下する)ことを示した。
Example 4
Research to prove the applicability of the technology First, the maintenance of platelets in suspension was evaluated. The degree of anticoagulation required to maintain platelets without activation and binding was evaluated, and redundant application of platelet inhibitors such as apyrase and prostaglandin (PGE1) was stopped. This further reduces both the complexity and cost of the assay. Second, DAB reactivity with non-cytochrome c oxidase was evaluated. In most DAB labeling applications, peroxidase activity is the largest cause of background DAB reactivity, but we have used potassium cyanide inhibition of cytochrome c oxidase to elucidate other reaction mechanisms. Have shown that its activity is relatively low (and decreases by increasing platelet washing).

実施例5
チトクロムC酸化酵素活性の測定−未処理サンプルの染色
10mLの全血を、テスト被験体から、抗凝固剤を含む遠心チューブまたはチューブへ採取する。血液を300RCFで15分間遠心し、次いでPRP(多血小板血漿)層を15mLチューブ(複数可)へ吸引する。
Example 5
Measurement of cytochrome C oxidase activity-staining of untreated sample 10 mL of whole blood is collected from a test subject into a centrifuge tube or tube containing an anticoagulant. The blood is centrifuged at 300 RCF for 15 minutes, and then the PRP (platelet rich plasma) layer is aspirated into the 15 mL tube (s).

そのPRPを、最初に300μLのACDを加え、次いでPRPのpHをチェックしながらACDを1滴ずつ加えることによって、pH6.5に酸性化する。次に、上記PRPをリン酸塩緩衝化生理食塩水(PBS)で5mLに希釈する。上記PRPを次いで600RCFで、室温で10分間遠心する。次いでその上清を新しい15mLチューブに移し、そしてペレットを廃棄する。 The PRP is acidified to pH 6.5 by first adding 300 μL of ACD and then adding ACD dropwise while checking the pH of the PRP. Next, the PRP is diluted to 5 mL with phosphate buffered saline (PBS). The PRP is then centrifuged at 600 RCF for 10 minutes at room temperature. The supernatant is then transferred to a new 15 mL tube and the pellet is discarded.

上記上清を2000RCFで10分間遠心して血小板をペレット化し、それを次いで8mlの採血物あたり、300μLの以下のように調製した改変タイロードバッファーに再懸濁する:   The supernatant is centrifuged at 2000 RCF for 10 minutes to pellet the platelets, which are then resuspended in 300 μL of modified Tyrode's buffer prepared as follows per 8 ml blood collection:

染色溶液(2倍)を、以下のように調製する: A staining solution (2x) is prepared as follows:

反応染色溶液を次いで37℃に加熱する。 The reaction staining solution is then heated to 37 ° C.

タイロード液中の血小板を、等容量の2倍反応染色溶液を含むチューブに加える。上記チューブを閉め、そして37℃の水浴で1時間インキュベートする。次いでチューブを1600RCFで、室温で10分間遠心する。   Platelet in Tyrode's solution is added to a tube containing an equal volume of double reaction staining solution. The tube is closed and incubated in a 37 ° C. water bath for 1 hour. The tube is then centrifuged at 1600 RCF for 10 minutes at room temperature.

できたペレットを再懸濁し、そして次いで定量のために微少流体デバイスまたは遠心デバイスのいずれかに移し得る。   The resulting pellet can be resuspended and then transferred to either a microfluidic device or a centrifuge device for quantification.

実施例6
チトクロムC酸化酵素活性の測定−微少流体デバイスへの移動
上記の実施例5で概略を述べたようなプロトコールに従った後、できたペレットを再懸濁し、そして本明細書中で記載された微少流体デバイスへ移す。染色血小板の適用は、例えばシリンジによる手動の注入、または注入ポンプまたは他のデバイスによるような自動化様式により得る。その染色血小板懸濁液は、適用(例えばシリンジまたはポンプ)の圧力下で、内部チャネル(複数可)を通って、微量ろ過チャネルの上にある測定チャンバーまで流れる。上記微量ろ過チャネルを、血小板を測定チャンバーに維持しながら、血小板キャリア溶液(すなわちバッファー)の通過を最大限にするよう並べる。上記微量ろ過チャネルを、毛管力によるキャリア溶液の通過を増強し、そしてそれによって測定チャンバー内の血小板充填密度を増強するようにデザインする。従って、上記キャリア溶液の排出および同時に起こる血小板の充填を、2つの力:適用の力および排出チャネルの毛管力によって達成する。従って、キャリア溶液が測定チャンバーから引かれるにつれて、血小板充填密度は、続く血小板内の染色密度の測定のコントロールのために適当な、最大の、そして従って一定の値に達する。
Example 6
Measurement of cytochrome C oxidase activity-transfer to microfluidic device After following the protocol as outlined in Example 5 above, the resulting pellet was resuspended and the microparticles described herein were Transfer to fluidic device. The application of stained platelets can be obtained by manual infusion by means of a syringe or in an automated manner, such as by an infusion pump or other device. The stained platelet suspension flows under the pressure of the application (eg syringe or pump) through the internal channel (s) to the measurement chamber above the microfiltration channel. The microfiltration channels are aligned to maximize the passage of platelet carrier solution (ie buffer) while maintaining the platelets in the measurement chamber. The microfiltration channel is designed to enhance the passage of the carrier solution by capillary forces and thereby enhance the platelet packing density in the measurement chamber. Thus, drainage of the carrier solution and concomitant platelet filling is achieved by two forces: the force of application and the capillary force of the drainage channel. Thus, as the carrier solution is withdrawn from the measurement chamber, the platelet packing density reaches a maximum and therefore constant value suitable for control of subsequent measurement of staining density within the platelets.

次に、光学的測定チャンバーの光学密度を、確立した波長(例えば330nm)で測定し、そしてその結果を、表にした値に対して比較する、または含まれた標準参考物質と共同して測定する。この測定を、例えば、測定チャンバーをマルチウェルマイクロプレートの標準的な座標で並べて、マイクロフルイディクス装置、またはより高い経済性のために複数の装置を、標準的なマイクロプレート(例えば96穴マイクロプレート)の寸法を有する製造されたプレートまたはフレームに収めることによって、達成し得る。従って、あらゆる標準的なマイクロプレートリーダーにおいて、使用者は、彼らが慣れた、特定のウェル座標および特定の波長を選択し、そして測定を実施し得る。別の実施態様は、測定チャンバーが、分光光度計の標準的なビームと並ぶように、垂直に、および標準的な分光光度計キュベットの寸法を有するフレームに収めたマイクロフルイディクス装置を組み込み得る。分光光度計またはマイクロプレート分光光度リーダーにおける測定を標的としたデザインにおいて、指定された波長における分光光度測定を、濃度測定の代理として使用する。代替の波長を指定し得、そして非モノクロメーター装備分光光度測定デバイスにおいて使用するために、またはそうでなければ指定された波長を使用できない場合に、様々な補正因子を組み込み得る、または組込み得ない。別の実施態様は、同様のマイクロフルイディクスデザインの特徴を組込み得るが、光学的濃度計における直接的な測定を可能にする。記載された実施態様それぞれは、同等に有効であり、そしてそれぞれ使用者の利用可能なデバイスを標的としたキットとして提供され得る(例えば、「マイクロプレートリーダー用診断キット」、「分光光度計用診断キット」)。   The optical density of the optical measurement chamber is then measured at an established wavelength (eg 330 nm) and the results compared to the tabulated values or measured in conjunction with the included standard reference material To do. This measurement can be performed, for example, by aligning the measurement chamber with the standard coordinates of a multi-well microplate, and by connecting a microfluidic device, or multiple devices for higher economy, to a standard microplate (eg, a 96-well microplate). This can be achieved by placing it in a manufactured plate or frame having the dimensions of Thus, in any standard microplate reader, users can select the specific well coordinates and specific wavelengths they are accustomed to and perform measurements. Another embodiment may incorporate a microfluidic device that is vertically and in a frame having the dimensions of a standard spectrophotometer cuvette so that the measurement chamber is aligned with the standard beam of the spectrophotometer. In designs targeted for measurements in spectrophotometers or microplate spectrophotometric readers, spectrophotometric measurements at specified wavelengths are used as surrogates for concentration measurements. Alternate wavelengths may be specified and various correction factors may or may not be incorporated for use in non-monochromator-equipped spectrophotometric devices or otherwise where the specified wavelengths are not available . Another embodiment may incorporate similar microfluidic design features, but allows direct measurement in an optical densitometer. Each of the described embodiments is equally effective and can be provided as a kit, each targeting a user's available device (eg, “microplate reader diagnostic kit”, “spectrophotometer diagnostics”). kit").

実施例7
チトクロムC酸化酵素活性の測定−遠心デバイスへの移動
上記の実施例5において概略を述べたようなプロトコールに従った後、再懸濁したペレットを、本明細書中で記載した微量遠心チューブ挿入物に移す。上記チューブ挿入物を、標準的な1.5mlの微量遠心チューブに入れる。染色した血小板懸濁液を挿入物に移し(例えばピペットによって)、そしてチューブにふたをする。上記チューブおよび挿入物を、決定したスピードで(例えば2000×g)決定した時間(例えば15分)遠心して、染色した血小板の測定チャンバー、または「光学ポケット」への沈降を誘導する。従って、一定の遠心力の下で、測定チャンバー内の染色血小板充填密度は、続く血小板内の染色濃度の測定のコントロールに適当な、最大、および従って一定の値に達する。
Example 7
Measurement of cytochrome C oxidase activity-transfer to a centrifuge device After following the protocol as outlined in Example 5 above, the resuspended pellet was inserted into the microcentrifuge tube insert described herein. Move to. Place the tube insert into a standard 1.5 ml microcentrifuge tube. The stained platelet suspension is transferred to the insert (eg, by pipette) and the tube is capped. The tube and insert are centrifuged at a determined speed (eg 2000 × g) for a determined time (eg 15 minutes) to induce sedimentation of the stained platelets into the measuring chamber, or “optical pocket”. Thus, under a constant centrifugal force, the stained platelet packing density in the measurement chamber reaches a maximum and therefore a constant value appropriate for the control of subsequent measurement of the staining concentration in the platelets.

次に、光学的測定チャンバーの光学密度を、確立した波長(例えば330nm)で測定し、そして結果を表にした値と比較する、または含まれている標準参考物質と共同で測定する。この測定を、例えば、チューブ挿入物のフレームへの挿入を提供するために、測定チャンバーをマルチウェルマイクロプレートの標準的な座標で並べて、標準的なマイクロプレート(例えば96穴マイクロプレート)の寸法を有する製造されたプレートまたはフレームを提供することによって達成し得る。従って、あらゆる標準的なマイクロプレートリーダーにおいて、使用者は、彼らが慣れたような特定のウェル座標および特定の波長を選択し、そして測定を行い得る。別の実施態様は、その測定チャンバーが挿入の際に分光光度計の標準的なビームと並ぶように、標準的な分光光度計キュベット(本明細書中の図4で示すような)の寸法を有するフレームを組み込み得る。分光光度計またはマイクロプレート分光光度リーダーにおける測定を標的としたデザインにおいて、指定の波長における分光光度測定を、濃度測定の代理として使用する。代替の波長を指定し得、そして非モノクロメーター装備分光光度測定デバイスにおいて使用するために、またはそうでなければ指定された波長を使用できない場合に、様々な補正因子を組み込み得る、または組込み得ない。別の実施態様は、同様のマイクロフルイディクスデザインの特徴を組込み得るが、光学的濃度計における直接的な測定を可能にする。記載された実施態様それぞれは、同等に有効であり、そしてそれぞれ使用者の利用可能なデバイスを標的としたキットとして提供され得る(例えば、「マイクロプレートリーダー用診断キット」、「分光光度計用診断キット」)。   The optical density of the optical measurement chamber is then measured at an established wavelength (eg 330 nm) and the results compared to tabulated values or measured in conjunction with the included standard reference material. To provide this measurement, for example, to insert the tube insert into the frame, the measurement chambers are aligned with the standard coordinates of a multi-well microplate and the dimensions of a standard microplate (eg 96-well microplate) are measured. This can be achieved by providing a manufactured plate or frame having. Thus, in any standard microplate reader, users can select specific well coordinates and specific wavelengths as they are accustomed to and make measurements. Another embodiment is to dimension the standard spectrophotometer cuvette (as shown in FIG. 4 herein) so that the measurement chamber is aligned with the standard beam of the spectrophotometer upon insertion. You can incorporate the frame you have. In designs targeted for measurements in spectrophotometers or microplate spectrophotometric readers, spectrophotometric measurements at specified wavelengths are used as surrogates for concentration measurements. Alternate wavelengths may be specified and various correction factors may or may not be incorporated for use in non-monochromator-equipped spectrophotometric devices or otherwise where the specified wavelengths are not available . Another embodiment may incorporate similar microfluidic design features, but allows direct measurement in an optical densitometer. Each of the described embodiments is equally effective and can be provided as a kit, each targeting a user's available device (eg, “microplate reader diagnostic kit”, “spectrophotometer diagnostics”). kit").

実施例8
アッセイの最適化
本明細書中で記載されたアッセイの最適化は、1)シグナル対ノイズ比を増加させること(バックグラウンドを低下させる、測定の感度を増加させる)、2)コストを低下させること(重複または不必要な化学物質の追加を排除する)、および3)時間を減少させること(反応速度を速くする)を含み得る。
Example 8
Assay Optimization The assay optimization described herein 1) increase the signal-to-noise ratio (reduce background, increase measurement sensitivity), 2) reduce cost (Eliminating duplication or unnecessary addition of chemicals), and 3) reducing time (increasing reaction rate).

a.染色基質および時間の最適化へ向けた反応の直線性。酵素の局在化のためのDAB染色および酵素活性の定量のためのDAB染色の適用の間の1つの決定的な差は、染色を進める強度である。日常的な組織の組織化学評価のような、あらゆる信頼性の高い定量に関して、DAB染色の程度を非飽和レベルに維持する。対照的に、多くの研究者は、免疫学的技術と類似の、単に酵素の存在を示すためのDAB染色を最大限にする。本明細書中で記載されたようなDABの使用は、単に定性的ではなく、連続的および定量的なマーカーとして使用することを可能にする;得られた濃度測定結果を、酵素ターンオーバー(すなわち、例えば酵素的に還元されたチトクロムcのモル)に、直線的に変換し得る。この前提に基づいて、そのアッセイを、染色パラメーターに対するあらゆる重要な改変の後に、時間に伴う反応の直線性に関して試験し得る。飽和せずにシグナルを最大限にすることを求め得る;時間につれて光学密度の傾きが「プラトーになる」または減少することは、飽和を示し、そして染色時間を縮小する。強化のための塩化コバルトまたは他の金属も、DAB増感剤として試験し、そしてもしそれがシグナルおよび時間に伴う光学密度の直線性を維持/増加させながら染色時間を短縮するなら、プロトコールに組み込み得る。   a. Linearity of reaction towards optimization of staining substrate and time. One critical difference between the application of DAB staining for enzyme localization and DAB staining for quantification of enzyme activity is the intensity that drives staining. For any reliable quantification, such as routine tissue histochemical assessment, the degree of DAB staining is maintained at a non-saturated level. In contrast, many researchers maximize DAB staining just to indicate the presence of an enzyme, similar to immunological techniques. The use of DAB as described herein allows it to be used as a continuous and quantitative marker, not just qualitative; the resulting concentration measurement results can be used for enzyme turnover (ie, Can be converted linearly to, for example, the moles of enzymatically reduced cytochrome c). Based on this assumption, the assay can be tested for response linearity over time after any significant modification to the staining parameters. Maximizing the signal without saturation can be sought; the slope of the optical density “plateaus” or decreases over time indicates saturation and reduces staining time. Cobalt chloride or other metals for enhancement are also tested as DAB sensitizers and incorporated into the protocol if they reduce staining time while maintaining / increasing linearity of optical density with signal and time obtain.

b.細胞透過処理。DABによる組織化学的染色を、DMSOの使用によって強化し、膜の完全性を維持しながら細胞透過性の増加を可能にする。DMSOが必要かどうか、および染色の間にDMSOを増加させることが、より短いインキュベーション時間を可能にするかどうかを評価し得る。そのような変化のあと、上記のように反応の直線性も評価し得る。   b. Cell permeation treatment. Histochemical staining with DAB is enhanced by the use of DMSO, allowing for increased cell permeability while maintaining membrane integrity. It can be assessed whether DMSO is required and whether increasing DMSO during staining allows for shorter incubation times. After such changes, the linearity of the reaction can also be evaluated as described above.

c.酵素特異性。これを、シアン化カリウム(KCN)による特異的チトクロムc酸化酵素阻害によって試験し得る。比較アッセイにおいてKCNをDABと同時に加え、そしてあらゆる残存DAB反応性を、バックグラウンド、非特異的活性とみなす。   c. Enzyme specificity. This can be tested by specific cytochrome c oxidase inhibition by potassium cyanide (KCN). KCN is added simultaneously with DAB in the comparative assay and any remaining DAB reactivity is considered background, non-specific activity.

実施例9
デザインの選択肢および改変
a.細胞数または含有量に関する内部コントロールアッセイ。もし均一な細胞充填密度を信頼性高く達成できないなら、ミトコンドリア含有量または同様の変数の測定のために、デバイスの様々な実施態様と組み合わせて、同時に適用される2次的なアッセイも使用し得る。その選択は多数ある。コハク酸デヒドロゲナーゼ/チトクロムc酸化酵素染色の組み合わせは、多くの場合筋線維におけるミトコンドリア疾患の決定において使用されるので、コハク酸デヒドロゲナーゼの組織化学的染色は当然の選択である。コハク酸デヒドロゲナーゼを、典型的には、青色の染色を生じるニトロブルーテトラゾリウムで染色し、それはチトクロムc酸化酵素から産生される褐色のジアミノベンジジン反応と、分光光度測定で区別し得る。しかし、他の選択は、調製物の全体的な光学密度に干渉しない、蛍光または発光のような別の様式である。例えば、Mitotracker Green FM(Invitrogen)を、この適用において信頼性高く採用し得る。それを懸濁液中の細胞に迅速に適用し得、ここでそれは血小板を一般的に染色し(おそらく密集した血小板内部膜システムのために)、そして従って潜在的に細胞密度の尺度を提供し得ることが見出された。他の細胞型において、ミトコンドリアにおいてのみ蛍光を発する可能性が高く、そして従って妥当なミトコンドリア濃度の尺度を提供する。これらは考慮したほんの2つの例であるが、もし細胞密度がコントロールとして不十分であるなら、いかなる大きな遅延もなく、適当なコースにおいて別のコントロールを代わりに用いることができることを予期し得る。
Example 9
Design choices and modifications a. Internal control assay for cell number or content. If a uniform cell packing density cannot be reliably achieved, a simultaneously applied secondary assay can also be used in combination with various embodiments of the device for the measurement of mitochondrial content or similar variables. . There are many choices. Since the combination of succinate dehydrogenase / cytochrome c oxidase staining is often used in the determination of mitochondrial disease in muscle fibers, histochemical staining of succinate dehydrogenase is a natural choice. Succinate dehydrogenase is typically stained with nitroblue tetrazolium which produces a blue stain, which can be distinguished spectrophotometrically from the brown diaminobenzidine reaction produced from cytochrome c oxidase. However, other options are alternative modes such as fluorescence or emission that do not interfere with the overall optical density of the preparation. For example, Mitotracker Green FM (Invitrogen) can be employed reliably in this application. It can be quickly applied to cells in suspension, where it generally stains platelets (possibly due to a dense platelet inner membrane system) and thus potentially provides a measure of cell density. It was found to be obtained. In other cell types, it is likely to fluoresce only in mitochondria and thus provide a reasonable measure of mitochondrial concentration. These are just two examples considered, but if the cell density is insufficient as a control, it can be expected that another control could be used instead in the appropriate course without any major delay.

b.染色強度に関する内部コントロールアッセイ。もし単一の染色様式(例えばDAB)を信頼できるとしても、依然として、ほとんどの状況において操作者の誤りによる染色結果の可変性を考慮しなければならない。不正確なインキュベーション温度は、おそらく最もよくある誤りであり、それはアッセイの絶対的な失敗、そして従って不正確な結果の迅速な検出を必ずしも引き起こさない。可能性のある光学密度の値の範囲の極値は、誤りとして容易に除外し得るが(すなわち、非常に薄い染色=低温;非常に濃い染色=高温)、より軽度の誤りは、偽陰性または偽陽性を生じ得る。従って、修正を可能にするために、アッセイの真の温度感受性を評価し得る(それに対してインキュベーター/水浴温度の記録を適用し得る)。さらに、適当な条件の指標として、またはアッセイ結果の内部補正因子として、患者サンプルと並行して染色し得る、温度感受性の人工反応物(例えば、透過性マトリックスに含まれたペルオキシダーゼ)を含み得る。しかしこれは、アッセイの複雑性およびコストを増加させる。   b. Internal control assay for staining intensity. Even if a single staining mode (eg DAB) can be relied upon, the variability of staining results due to operator error must still be considered in most situations. Inaccurate incubation temperatures are probably the most common error, and it does not necessarily cause an absolute failure of the assay, and thus rapid detection of inaccurate results. Extreme values in the range of possible optical density values can be easily ruled out as errors (ie very light staining = low temperature; very dark staining = high temperature), but milder errors are false negatives or False positives can occur. Thus, the true temperature sensitivity of the assay can be assessed (to which an incubator / water bath temperature record can be applied) to allow modification. In addition, it may include temperature sensitive artificial reactants (eg, peroxidase contained in a permeable matrix) that can be stained in parallel with the patient sample as an indicator of appropriate conditions or as an internal correction factor for assay results. However, this increases the complexity and cost of the assay.

実施例10
96穴プレートを用いたチトクロムC酸化酵素活性の組織化学的測定
10mLの全血を、テスト被験体から遠心チューブへ採取する。上記血液を300RCFで15分間遠心し、次いでPRP(多血小板血漿)層を15mLチューブ(複数可)へ吸引する。
Example 10
Histochemical measurement of cytochrome C oxidase activity using a 96-well plate 10 mL of whole blood is collected from a test subject into a centrifuge tube. The blood is centrifuged at 300 RCF for 15 minutes, and then the PRP (platelet rich plasma) layer is aspirated into the 15 mL tube (s).

最初に300μLのACDを加え、次いでPRPのpHをチェックしながらACDを1滴ずつ加えることによって、PRPをpH6.5に酸性化する。次に、上記PRPをリン酸塩緩衝化生理食塩水(PBS)で5mLに希釈する。次いでPRPを500RCFで、室温で10分間遠心する。次いでその上清を新しい15mLチューブに移し、そしてペレットを廃棄する。 PRP is acidified to pH 6.5 by first adding 300 μL of ACD and then adding ACD dropwise while checking the pH of the PRP. Next, the PRP is diluted to 5 mL with phosphate buffered saline (PBS). The PRP is then centrifuged at 500 RCF for 10 minutes at room temperature. The supernatant is then transferred to a new 15 mL tube and the pellet is discarded.

上記上清を2000RCFで10分間遠心して血小板をペレット化し、それを次いで、8mlの採血物あたり300μLの以下のように調製した改変タイロードバッファーに再懸濁する:   The supernatant is centrifuged at 2000 RCF for 10 minutes to pellet the platelets, which are then resuspended in 300 μL of modified Tyrode's buffer prepared as follows per 8 ml blood collection:

染色溶液(2倍)を、以下のように調製する: A staining solution (2x) is prepared as follows:

次いで反応染色溶液を37℃に加熱する。タイロード液中の血小板を、等容量の2倍反応染色溶液を含むチューブに加える。チューブを閉め、そして37℃の水浴で1時間インキュベートする。次いで上記チューブを1600RCFで、室温で10分間遠心する。 The reactive dyeing solution is then heated to 37 ° C. Platelet in Tyrode's solution is added to a tube containing an equal volume of double reaction staining solution. Close the tube and incubate in a 37 ° C. water bath for 1 hour. The tube is then centrifuged at 1600 RCF for 10 minutes at room temperature.

できたペレットを再懸濁し、そして40μlを96穴プレートの丸底マイクロプレートのウェルに移す。上記マイクロプレートを冷蔵し、そして個々のウェルを一晩沈殿させる。   The resulting pellet is resuspended and 40 μl is transferred to a well of a 96-well plate round bottom microplate. The microplate is refrigerated and individual wells are allowed to settle overnight.

次に、決定した波長(例えば330nm)でODを測定し、そしてその結果を表にした値と比較する。   The OD is then measured at the determined wavelength (eg 330 nm) and the result compared to the tabulated value.

実施例11
マイクロフィルターデバイスを用いたチトクロムC酸化酵素活性の組織化学的測定
8.5mLの全血を、テスト被験体から遠心チューブへ採取する。上記チューブを300RCFで15分間遠心し、次いでPRP(多血小板血漿)層を15mLチューブへ吸引する。
Example 11
Histochemical measurement of cytochrome C oxidase activity using a microfilter device 8.5 mL whole blood is collected from a test subject into a centrifuge tube. The tube is centrifuged at 300 RCF for 15 minutes, and then the PRP (platelet rich plasma) layer is aspirated into a 15 mL tube.

最初に300μLのACDを加え、次いでPRPのpHをチェックしながらACDを1滴ずつ加えることによって、PRPをpH6.5に酸性化する。次に、上記PRPをリン酸塩緩衝化生理食塩水(PBS)で5mLに希釈する。次いで上記PRPを600RCFで、室温で10分間遠心する。次いで上記上清を新しい15mLチューブに移し、そしてペレットを廃棄する。 PRP is acidified to pH 6.5 by first adding 300 μL of ACD and then adding ACD dropwise while checking the pH of the PRP. Next, the PRP is diluted to 5 mL with phosphate buffered saline (PBS). The PRP is then centrifuged at 600 RCF for 10 minutes at room temperature. The supernatant is then transferred to a new 15 mL tube and the pellet is discarded.

上記上清を2000RCFで10分間遠心して血小板をペレット化し、それを次いで、8mlの採血物あたり300μLの以下のように調製した改変タイロードバッファーに再懸濁する:   The supernatant is centrifuged at 2000 RCF for 10 minutes to pellet the platelets, which are then resuspended in 300 μL of modified Tyrode's buffer prepared as follows per 8 ml blood collection:

染色溶液(2倍)を、以下のように調製する: A staining solution (2x) is prepared as follows:

次いで反応染色溶液を37℃に加熱する。 The reactive dyeing solution is then heated to 37 ° C.

タイロード液中の血小板を、等容量の2倍反応染色溶液を含むチューブに加える。チューブを閉め、そして37℃の水浴で1時間インキュベートする。次いで上記チューブを1600RCFで、室温で10分間遠心する。   Platelet in Tyrode's solution is added to a tube containing an equal volume of double reaction staining solution. Close the tube and incubate in a 37 ° C. water bath for 1 hour. The tube is then centrifuged at 1600 RCF for 10 minutes at room temperature.

できたペレットを再懸濁し、そして40μlを前に記載したような微量ろ過デバイスに移す。上記40μlを、デバイスの充填口に加える。   The resulting pellet is resuspended and 40 μl is transferred to a microfiltration device as previously described. Add 40 μl of the above to the filling port of the device.

次に、決定した波長(例えば330nm)でODを測定し、そしてその結果を表にした値と比較する。   The OD is then measured at the determined wavelength (eg 330 nm) and the result compared to the tabulated value.

本発明の様々な実施態様を上記の詳細な説明で説明する。これらの説明は上記の実施態様を直接的に説明するが、当業者は本明細書中で示されたおよび説明された特定の実施態様に対して改変および/または変形を考え得る。本説明の範囲内に入るあらゆるそのような改変または変形は、同様にそこに含まれることが意図される。明確に述べなければ、本明細書および特許請求の範囲における用語および語句は、適用される分野(複数可)における当業者にとって通常のおよび慣習的な意味を与えられることが、本発明者の意図である。   Various embodiments of the invention are described in the detailed description above. While these descriptions directly describe the above embodiments, those skilled in the art will envision modifications and / or variations on the specific embodiments shown and described herein. Any such modifications or variations that fall within the scope of this description are intended to be included therein as well. Unless expressly stated, it is the intent of the inventors that the terms and phrases herein and in the claims are given their ordinary and customary meaning to those of ordinary skill in the applicable field (s). It is.

本出願を出願するこの時点で本出願者に公知である、本発明の様々な実施態様の前記の説明が提示され、そして例証および説明の目的のために意図される。本説明は、網羅的であることも、本発明を開示された正確な形態に制限することも意図せず、そして上記の教示を考慮して多くの改変および変形が可能である。記載された実施態様は、本発明の原理およびその実用的な適用を説明するために、および他の当業者が、様々な実施態様で、および企図される特定の使用のために適当な様々な改変をして本発明を利用することを可能にするために役立つ。従って、本発明が、本発明を実施するために開示された特定の実施態様に制限されないことが意図される。   The foregoing description of various embodiments of the invention known to the applicant at this time of filing this application is presented and is intended for purposes of illustration and description. This description is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise form disclosed, and many modifications and variations are possible in light of the above teaching. The described embodiments are provided to illustrate the principles of the present invention and its practical application, and to those skilled in the art in various embodiments suitable for various embodiments and for the particular use contemplated. It is useful to make modifications to allow the invention to be utilized. Accordingly, it is intended that the invention not be limited to the particular embodiments disclosed for carrying out the invention.

本発明の特定の実施態様が示され、そして説明されたが、本明細書中の教示に基づいて、本発明およびそのより広い局面から逸脱することなく変化および改変を行い得ること、そして従って、添付の特許請求の範囲が、本発明の真の精神および範囲内であるように、その範囲内にそのような変化および改変を全て含むことが、当業者に明らかである。さらに、本発明は、添付の特許請求の範囲によって単独で定義されることが理解される。一般的に、本明細書中で、および特に添付の特許請求の範囲(例えば添付の特許請求の範囲の本文)において使用される用語は、一般的に「オープンな」用語として意図される(例えば、「含む(including)」という用語は、「含むがそれに限らない」と解釈されるべきである、「有する」という用語は、「少なくとも〜を有する」と解釈されるべきである、「含む(includes)」という用語は、「含むがそれに限らない」と解釈されるべきである等)。もし紹介されたクレームの詳述の特定の数が意図されるなら、そのような意図はそのクレームにおいて明確に詳述される、およびそのような詳述がない場合には、そのような意図は存在しないことが、当業者によってさらに理解される。例えば、理解の補助として、以下の添付の特許請求の範囲は、クレームの詳述を紹介するために、前置きの語句「少なくとも1つの」および「1つ以上の」の使用を含み得る。しかし、そのような語句の使用は、同じクレームが前置きの語句「1つ以上の」または「少なくとも1つの」および「a」または「an」のような不定冠詞を含む場合でも、不定冠詞「a」または「an」によるクレームの詳述の紹介が、そのような紹介されたクレームの詳述を含むあらゆる特定のクレームを、ただ1つのそのような詳述を含む発明に制限することを意味すると解釈されるべきではない(例えば、「a」および/または「an」は、典型的には「少なくとも1つの」または「1つ以上の」を意味すると解釈されるべきである);クレームの詳述を紹介するために使用される定冠詞の使用に関しても同じことがあてはまる。それに加えて、紹介されたクレームの特定の数の詳述が明確に詳述されるとしても、当業者は、そのような詳述は典型的には少なくとも詳述された数を意味すると解釈されるべきであることを認識する(例えば、他の修飾語句のない「2つの詳述」のそれだけの詳述は、典型的には少なくとも2つの詳述、または2つ以上の詳述を意味する)。   While specific embodiments of the invention have been shown and described, it will be appreciated that changes and modifications may be made based on the teachings herein without departing from the invention and its broader aspects, and thus It will be apparent to those skilled in the art that the appended claims include all such variations and modifications within the true spirit and scope of the invention. Further, it is understood that the invention is solely defined by the appended claims. In general, terms used herein, and particularly in the appended claims (eg, the body of the appended claims), are generally intended as “open” terms (eg, The term “including” should be interpreted as “including but not limited to”, the term “having” should be interpreted as “having at least”, “including ( the term “includes”) should be interpreted as “including but not limited to”). If a specific number of details of a claim introduced is intended, such intention is clearly detailed in that claim, and in the absence of such detail, such intention is It is further understood by those skilled in the art that it does not exist. For example, as an aid to understanding, the following appended claims may include use of the introductory phrases “at least one” and “one or more” to introduce a detailed description of the claims. However, the use of such a phrase does not imply that the indefinite article “a” is used even if the same claim contains the indefinite article such as “1 or more” or “at least one” and “a” or “an”. Introducing a claim detail by "or" an "means limiting any particular claim that contains such introduced claim details to an invention that contains only one such detail. Should not be construed (eg, “a” and / or “an” should typically be construed to mean “at least one” or “one or more”); The same is true for the use of definite articles used to introduce predicates. In addition, even though details of a particular number of introduced claims are clearly detailed, those skilled in the art will interpret such details as typically meaning at least the number detailed. (E.g., a detailed description of "two details" without other modifiers typically means at least two details, or more than one detail) ).

よって、本発明は、添付の特許請求の範囲による以外には制限されない。   Accordingly, the invention is not limited except as by the appended claims.

Claims (1)

本明細書において記載された発明。The invention described herein.
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